Статические конденсаторы: что это? Назначение конденсатораИспользование конденсаторовКонденсатор - это элемент электрической цепи, состоящий из проводящих электродов обкладок, разделённых диэлектриком и предназначенный для использования его ёмкости. Ёмкость конденсатора - есть отношение заряда конденсатора к разности потенциалов, которую заряд сообщает конденсатору. В качестве диэлектрика в конденсаторах используются органические и неорганические материалы, в том числе оксидные плёнки некоторых металлов. При приложении к конденсатору постоянного напряжения происходит его заряд; при этом затрачивается определённая работа, выражаемая в джоулях. Конденсаторы находят применение практически во всех областях электротехники.Конденсаторы (совместно с катушками индуктивности и/или резисторами) используются для построения различных цепей с частотно-зависимыми свойствами, в частности, фильтров, цепей обратной связи, колебательных контуров и т. п. В промышленной электротехнике конденсаторы используются для компенсации реактивной мощности и в фильтрах высших гармоник. Конденсаторы способны накапливать большой заряд и создавать большую напряжённость на обкладках, которая используется для различных целей, например, для ускорения заряженных частиц или для создания кратковременных мощных электрических разрядов. Измерительный преобразователь (ИП) малых перемещений: малое изменение расстояния между обкладками очень заметно сказывается на ёмкости конденсатора. ИП влажности воздуха, древесины (изменение состава диэлектрика приводит к изменению ёмкости). Измерителя уровня жидкости. Непроводящая жидкость заполняет пространство между обкладками конденсатора, и ёмкость конденсатора меняется в зависимости от уровня. Фазосдвигающего конденсатора. Такой конденсатор необходим для пуска, а в некоторых случаях и работы однофазных асинхронных двигателей. Также он может применяться для пуска и работы трёхфазных асинхронных двигателей при питании от однофазного напряжения. Аккумуляторов электрической энергии. В этом случае на обкладках конденсатора должно быть достаточно постоянное значения напряжения и тока разряда. При этом сам разряд должен быть значительным по времени. В настоящее время идут опытные разработки электромобилей и гибридов с применением конденсаторов. Также существуют некоторые модели трамваев, в которых конденсаторы применяются для питания тяговых электродвигателей при движении по обесточенным участкам. Классификация конденсаторов.Рисунок 1. Условное обозначение на схемах. Взависимости от назначения конденсаторы разделяются на две большие группы: общего и специального назначения. Группа общего назначения включает в себя широко применяемые конденсаторы, используемые в большинстве видов и классов аппаратуры. Традиционно к ней относят наиболее распространённые низковольтные конденсаторы, к которым не предъявляются особые требования. Все остальные конденсаторы являются специальными. К ним относятся: высоковольтные, импульсные, помехоподавляющие, дозиметрические, пусковые и др. В зависимости от способа монтажа конденсаторы могут выполняться для печатного и навесного монтажа, а также в составе микромодулей и микросхем или для сопряжения с ними. Выводы конденсаторов для навесного монтажа могут быть жёсткие или мягкие, аксиальные или радиальные из проволоки круглого сечения или ленты, в виде лепестков, с кабельным вводом, в виде проходных шпилек, опорных винтов и т. п. По характеру защиты от внешних воздействий конденсаторы выполняются: незащищёнными, защищёнными, неизолированными, изолированными, уплотнёнными и герметизированными. Незащищённые конденсаторы допускают эксплуатацию в условиях повышенной влажности только в составе герметизированной аппаратуры. Защищённые конденсаторы допускают эксплуатацию в аппаратуре любого конструктивного исполнения. Неизолированные конденсаторы (с покрытием или без него) не допускают касаний своим корпусом шасси аппаратуры. Изолированные конденсаторы имеют достаточно хорошее изоляционное покрытие и допускают касания корпусом шасси аппаратуры. Уплотнённые конденсаторы имеют уплотнённую органическими материалами конструкцию корпуса. Герметизированные конденсаторы имеют герметичную конструкцию корпуса, который исключает возможность сообщения окружающей среды с его внутренним пространством. Герметизация производится с помощью керамических и металлических корпусов или стеклянных колб. По виду диэлектрика все конденсаторы можно разделить на группы: с органическим, неорганическим, газообразным и оксидным диэлектриком. studfiles.net Статические конденсаторы - принцип действия, назначение и применение
Компенсатор реактивной мощностиЭлектрическая сеть централизованного электроснабжения основана на генерации электрической энергии с переменными напряжениями и токами. Используемые в науке и технике теории для количественных и качественных оценок процессов в этой электрической сети рассматривают электрическую мощность как сумму активной и реактивной составляющих. Эти составляющие электрической мощности существуют потому, что потребовалось разделить работу, выполняемую теми или иными подключенными к сети устройствами на две составляющие — полезную и бесполезную. Например, конденсатор, который подключен к электросети, никакой полезной работы не выполняет. Аналогично не выполняет никакой полезной работы и ненагруженный трансформатор. Но, тем не менее, напряжение на их клеммах есть, токи через них протекают, следовательно, существует и соответствующая электрическая мощность. В связи с тем, что индуктивность и ёмкость вызывают смещение во времени напряжения и тока относительно друг друга, применяются специальные устройства для уменьшения этого смещения. Они называются компенсаторами реактивной мощности. Их использование увеличивает коэффициент полезного действия системы централизованного электроснабжения. Статические конденсаторы являются эффективной разновидностью компенсаторов реактивной мощности. Они могут быть легко соединены друг с другом для увеличения ёмкости наилучшим образом соответствующей решаемой задаче. Отсутствие в них перемещающихся и вращающихся деталей обеспечивают простое обслуживание и продолжительную работу. Особенности конструкции и использованияДля компенсации реактивной мощность необходима ёмкость существенно большая, чем технически осуществимая в одном конденсаторе. Поэтому последние соединяют в группы, называемые конденсаторными батареями. Таких групп делается несколько. Это обеспечивает ступенчатое регулирование реактивной мощности. Для эффективной работы конденсатора из-за проблем получения большой единичной ёмкости рабочие напряжения должны быть по как можно больше, а рабочие токи – как можно меньше. Реактивная мощность статического конденсатора определяется формулой: Наиболее часто в конденсаторах для работы в диапазоне напряжений от 3,6 до 10 кВ для обкладок используется алюминиевая фольга с прокладками, пропитанными трансформаторным маслом или иным жидким диэлектриком. Такие конденсаторы имеют трёхфазную конструкцию. Наиболее эффективным местом расположения конденсаторных батарей являются распределительные подстанции. На них эти батареи устанавливаются и на низкой стороне для напряжений от 220 – 500 В. Но здесь обычно применяются конденсаторы в однофазном исполнении. Конструктивно они разделяются для наружного и внутреннего расположения. Существуют также мобильные конденсаторные батареи. Их можно использовать по месту, где их работа оказывается наиболее эффективной. Ещё одним назначением конденсаторных батарей является так называемая продольная компенсация в линиях электропередачи. Поскольку они обладают индуктивностью, подключение к ним конденсаторных батарей уменьшает реактивную составляющую их импеданса. Это позволяет эффективно воздействовать на падение напряжения в линиях электропередачи и получать реактивную составляющую импеданса по величине близкой к нулю. Однако применение продольной компенсации оправдано не только на линиях электропередачи, но и на промышленных предприятиях. Устанавливая такие батареи отдельно для каждой фазы, и коммутируя избирательно каждую из них, появляется возможность влиять на фазные напряжения. Для этого применяется схема, показанная на изображении ниже: Поскольку в такой схеме при коротких замыканиях возникают перенапряжения, для защиты конденсаторов применяется разрядник. Резистор в схеме имеет сопротивление от 0,3 до 0,7 Ом, а цепь с разрядником, резистором и катушкой контактора рассчитывается на токи в пределах от 50 до 100 А. При перенапряжении на разряднике появится вольтова дуга. Контактор сработает и зашунтирует конденсаторы. Трансформатор напряжения в схеме является измерительным и одновременно обеспечивает разряд конденсаторов. Применение установок продольной компенсации позволяет пропускать через линии электропередачи большее количество электрической энергии примерно в 1,3 – 1,5 раз. А потери активной мощности при этом уменьшаются почти на 10%. Несмотря на затраты такие конденсаторные батареи для внутренней установки окупаются в течение двух – трёх лет. podvi.ru Использование конденсатора в электронике. » ХабстабВ электронике используются три основные свойства конденсатора:
Наверное, самое известное свойство конденсатора — накопление энергии. И действительно в простейшем случае конденсатор можно представить себе как некий накопитель, например, бочку для воды, у которой нас интересуют два параметра: высота и вместимость между двумя метками(условно разделим бочку метками параллельными основанию, причём расстояние между двумя метками у всех бочек одинаковое ). Высота бочки определяет максимальный уровень воды в бочке, а вместимость — количество воды, которое можно поместить между двумя меткам .  Если провести аналогию с конденсатором, то высота бочки определяет максимальное напряжение до которого можно зарядить конденсатор, зарядить конденсатор до большего напряжения не получится, аналогично тому, что вода из бочки начнёт выливаться, а конденсатор просто выйдет из строя, а то ещё и взорвётся. Вместимость между двумя метками, у конденсатора её называют ёмкостью, она определяет какой заряд приходится на 1 вольт, в этом случае расстояние между метками бочки в конденсаторе представляет собой разность потенциалов равную 1 вольт.Давайте рассмотрим конденсатор ёмкостью 1uF и максимальным напряжением 25V, на каждый вольт такого конденсатора приходится 1uF, а зарядить такой конденсатор можно до 25 вольт. Если мы зарядим такой конденсатор до 5V, в нём накопиться 5 раз по 1uF или 5uC(микрокулон, Q = C*U). Если же мы возьмём конденсатор 100V и 1uF и зарядим его до 5V, в нём также накопиться 5 раз по 1uF. Из этого можно сделать вывод, что низковольтный конденсатор можно запросто заменить более высоковольтным конденсатором такой же ёмкости. Как это можно использовать?Представьте себе микросхему, которая в определённые временные промежутки должна отдавать большой ток, причём за такой же промежуток времени она получает ток в несколько раз меньше, такой микросхеме для нормальной работы хорошо было бы под боком иметь бочонок с зарядом, роль такого бочонка, как раз и выполняет конденсатор и в таком случае он называется блокировочным или развязывающим. Развязывающим он называется потому, что как бы развязывает микросхему от общего питания и делает её в какой-то мере независимой от общего питания схемы. Что значит независимой от общего питания схемы?Представьте себе плату на, которой расположены две микросхемы, у одной есть блокировочный конденсатор, у другой нет. Если мы кратковременно отключим питание схемы, та микросхема у которой нет блокировочного конденсатора сразу перестанет работать, а микросхема у которой есть блокировочный конденсатор, будет работать еще некоторое время, пока конденсатор не разрядиться, в этом и проявляется её в какой-то мере независимость.Ёмкость блокировочного конденсатора обычно составляет 100nF и располагаться он должен как можно ближе к выводу микросхемы.  Второе применение бочонка — сглаживание пульсаций.Представьте себе бочонок, в который вода подаётся и уходит как изображено на картинке ниже.  Когда уровень воды в бочонке превысит уровень сливного отверстия, какие бы брызги ни происходили в бочонке, на выходе их видно не будет, такой конденсатор называют сглаживающим, его можно встретить после диодного моста. Ёмкость сглаживающего конденсатора — это отдельная тема, если она будет мала, то сглаживание будет происходить не полностью, а как на рисунке. Примерное соотношение для выбора такого конденсатора, 1000uF на 1А. Развязывающий конденсатор то же сглаживает пульсации, но основная его задача обеспечить запас энергии. Представляя конденсатор как бочку, очень просто понять параллельное соединение конденсаторов, если соединить два конденсатора параллельно, то их общая ёмкость будет равна сумме их ёмкостей. Следующие включение конденсатора связано с его способностью пропускать переменный ток и не пропускать постоянный. На просторах интернета можно найти такую картинку  она помогает запомнить это свойство конденсатора. Оно может пригодиться при работе со звуком, где полезным является только переменная составляющая сигнала, обозначенная на картинке синим цветом. Такой конденсатор называют разделительным так как, он разделяет переменную и постоянную составляющую. Ещё одно интересное свойство конденсатора — это скорость его зарядки. Также как вода не может мгновенно заполнить бочонок, также и конденсатор не может зарядиться мгновенно. Скорость заполнения бочонка ограничивает диаметр трубы, через которую подаётся вода, а скорость зарядки конденсатора ограничивает сопротивление, подключённое к одной из его обкладок.  Такое соединение конденсатора и резистора называют RC цепочкой, время зарядки конденсатора до 63% от приложенного напряжения легко посчитать по формуле T = R*C Т — постоянная времени зарядки RC цепи, измеряется в секундах.Также из графика видно, что время зарядки конденсатора до 95%, от приложенного напряжения, составляет 3T. Разрядка конденсатора происходит по тому же закону.Как это можно применить на практике?Предположим через секунду после того как пришёл сигнал, надо включить двигатель, для этого мы берем резистор на 1Моm и конденсатор на 1uF, соединяем их как показано на картинке выше и подаем 10V. Постоянная времени такой цепи равна одной секунде, это значит, что через одну секунду напряжение на конденсаторе достигнет 63% от 10V и будет равно 6.3V, зафиксировав такое напряжение на конденсаторе мы можем смело включать двигатель.И напоследок про последовательное соединение конденсаторов, в этом случае конденсатор удобно представить как смывной бачок унитаза. Представьте себе два бачка соединённых последовательно, но разных размеров, в которые подаётся вода. Механизмы, блокирующие подачу воды, в этих бочках соединены. Когда меньший бачок заполнится он заблокирует подачу воды, в другом бачке и получится такая ситуация: один бачок будет полный, а второй нет. Так же происходит при последовательном соединении двух конденсаторов, когда конденсатор с меньшей ёмкостью зарядиться, ток перестанет течь и конденсатор с большей ёмкостью больше заряжаться не будет. Оно и понятно, когда конденсатор с меньшей ёмкостью зарядиться, не будет разности потенциалов и как следствие, ток не потечёт.На этом всё. hubstub.ru Назначение - конденсатор - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1Назначение - конденсаторCтраница 1 Назначение конденсаторов и резисторов в цепи управляющей сетки лампы Л2 следующее. Конденсатор С 3, нейтрализуя шунтирующее действие паразитных емкостей, облегчает прохождение высокочастотных составляющих пилообразного напряжения на управляющую сетку выходной лампы. Реостатно-емкостный фильтр, образованный резистором Rs. Помимо этого, конденсатор С6 вместе с резистором, подключенным к цепи сетки лампы, образует дифференцирующую цепочку с малой постоянной времени. [2] Назначение конденсатора С2 состоит в задержке выключения телевизора на время переключения программ, когда на короткий промежуток времени может исчезнуть сигнал звука. В телевизорах с сенсорным переключателем программ этот промежуток времени достаточно мал. Если используется: телевизор с механическим переключателем типа ПТК, емкость конденсатора С2 нужно увеличить. ДиОд VD1 служит для разряда конденсатора С / после выключения. Диод VD2 служит для демпфирования собственных колебаний в контуре, образованном конденсатором С2 и индуктивностью обмотки реле. Кроме того, он препятствует положительному всплеску напряжения на коллекторе составного транзистора в момент запирания за счет ЭДС самоиндукции обмотки реле. При помощи кнопки QB2 можно вручную выключить телевизорз при ее нажатии снимается питание с автоматического выключателя, реле обесточивается и контакты К. Поэтому отпускание кнопки выключения не приводит к повторному включению телевизора. Если емкость конденсатора С2 будет увеличена, может потребоваться более продолжительное нажатие кнопки выключения. В выключенном состоянии телевизора выключатель обес точен и энергии не потребляет. Ом или аналогичное ему. [3] Назначение конденсатора С1 - создать некоторое опережение по фазе входного сигнала симистора и тем самым обеспечить в положении разомкнутого ключа S сигнал достаточной величины для включения симистора как раз в тот момент, когда напряжение на нем начинает изменять свой знак. При этих условиях разрыв в кривой тока будет минимальным, что благоприятствует снижению уровня помех. Эта схема обеспечивает оптимальные по уровню помех условия коммутации. Следует отметить, что сама входная характеристика симистора благоприятствует снижению до минимума разрыва в кривых напряжения и тока нагрузки. Включение силовой цепи в момент прохождения напряжения питания через нуль осуществляется независимо от cos p нагрузки. [4] Назначение конденсатора Ср состоит в том, чтобы не пропустить постоянный ток к сетке второй лампы и одновременно замкнуть цепь переменного тока, необходимого для формирования выходного напряжения. [5] Выясним назначение конденсатора Со и дросселя Аб этой схемы. [7] Объясните назначение конденсатора С в схеме рис. 3.5, если эта схема работает в качестве формирователя укороченных импульсов. [8] Объяснить назначение конденсатора Ср в схеме генератора пилообразного напряжения рис. 8.14. Определить оптимальное значение емкости Ср, если управляющие импульсы поступают от генератора с внутренним сопротивлением J. [9] Объясните назначение конденсатора СЕ в схеме генератора пилообразного напряжения рис. 8.4. Как величина емкости СЕ влияет на коэффициент нелинейности пилообразного напряжения и длительность обратного хода. [10] Расскажите о назначении конденсатора, включенного последовательно со строчными отклоняющими катушками. [11] Какими параметрами определяется назначение конденсаторов. [12] В зависимости от назначения конденсатора в радиоприемнике к нему предъявляются те или иные требования. [13] В зависимости от назначения конденсатора, условий его работы, величины его емкости и рабочего напряжения выбирают конденсаторы с различными диэлектриками: слюдяные, керамические, бумажные, электролитические и с воздушным диэлектриком. [14] Изложенные выше данные о назначении конденсаторов и тепло-обменных аппаратов, о предъявляемых к ним требованиях и о свойствах и качестве теплоносителей позволяют обосновать выбор принципа действия различных аппаратов - смесительных или поверхностных. В подавляющем большинстве случаев недопустимо смешивание теплоносителей, что обусловливает широкое применение в турбо-установках поверхностных аппаратов. [15] Страницы: 1 2 3 www.ngpedia.ru Электрический конденсатор Конденсатор - это элемент электрической цепи, способный, при небольшом размере, накапливать электрические заряды Свойства• Емкость. Это основное свойство конденсатора. Измеряется в Фарадах и вычисляется по следующей формуле (для плоского конденсатора):
где С, q, U - это соответственно емкость, заряд, напряжение между обкладками, S –площадь обкладок, d – расстояние между ними, - диэлектрическая проницаемость, - диэлектрическая постоянная, равная 8,854*10^-12 Ф/м.. • Полярность конденсатора; • Номинальное напряжение; • Удельная емкость и другие. Величина емкости конденсатора зависит от • Площадь пластин. Это понятно из формулы: емкость прямо пропорциональна заряду. Естественно, увеличив площадь обкладок, получаем большее количество заряда. • Расстояния между обкладками. Чем они ближе расположены, тем больше напряженность получаемого электрического поля. Устройство конденсатора |
|
|||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
достаточно большой величины. Самой простой моделью конденсатора является два электрода, между которыми находится любой диэлектрик. Роль диэлектрика в нем выполняют бумага, воздух, слюда и другие изолирующие материалы, задача которых не допустить соприкосновения обкладок.
