Kodėl mums reikia kondensatorių? Kondensatoriaus prijungimas

Elektrinis kondensatorius yra prietaisas,kuris gali kaupti elektros energijos krūvį ir energiją. Iš esmės jis susideda iš laidų (plokščių) poros, atskirtos dielektriniu sluoksniu. Dielektriko storis visada yra daug mažesnis už plokščių dydį. Pakeitimo elektros grandinėje kondensatorius yra pažymėtas 2 vertikaliais lygiagrečiais segmentais (II).

Pagrindinės vertės ir matavimo vienetai

Yra keletas pagrindinių verčiųkurie nustato kondensatorių. Vienas iš jų yra jo pajėgumas (lot. C raidė), o antrasis - jo darbo įtampa (lot. U). Elektros pajėgumas (arba tiesiog pajėgumas) SI sistemoje yra matuojamas Farad (F). Ir kaip pajėgumų vieneto 1 faradas - tai daug - praktikoje beveik niekada netaikomas. Pavyzdžiui, Žemės planetos elektrinis krūvis yra tik 710 mikrofaradų. Todėl kondensatorių talpa daugeliu atvejų yra matuojama Farado verčių išvestinėmis savybėmis: pikofaraduose (pF), kurių talpa yra labai maža (1 pF = 1/10⁶uF) į microfarads (uF) už tai pakankamai didelį vertės (= 1 uF 10/01⁶ F). Siekiant apskaičiuoti elektros galingumą, tarp padalijimų sukauptos įkrovos sumos reikia padalyti iš potencialo skirtumo modulio (kondensatoriaus įtampa). Šiuo atveju kondensatoriaus įkrova yra mokestis, kuris kaupiasi vienoje nagrinėjamo prietaiso plokštėje. Ant dviejų prietaiso laidininkų jie yra vienodi modulyje, tačiau skiriasi ženkle, taigi jų suma visada yra lygi nuliui. Kondensatoriaus įkrova yra matuojama pakabučiais (Кл), ir yra pažymėta raidė Q.

Elektros prietaiso įtampa

Vienas iš svarbiausių parametrųĮrenginys yra sugedusioji įtampa - dviejų kondensatoriaus laidininkų potencialų skirtumas, dėl kurio elektrifinis sluoksnis sugenda. Didžiausia įtampa, kuria prietaisas nesutrūksta, priklauso nuo laidų formos, dielektriko savybių ir jo storio. Darbo sąlygos, kuriose įtaiso elektrodų įtampa yra arti skilimo, yra nepriimtina. Kondensatoriaus įprastai veikianti įtampa yra mažesnė už sugadinimo įtampą kelis kartus (du ar tris kartus). Todėl pasirenkant, reikia atkreipti dėmesį į nominalią įtampą ir pajėgumą. Daugeliu atvejų šių verčių vertė nurodoma pačiame įrenginyje arba pasienyje. Į tinklo kondensatorių įtraukimą įtampa, viršijanti nominalią vertę, kelia grėsmę jos suskirstymui, o iš nominalios talpos vertės nuokrypis gali sukelti aukštesnių harmonikų išleidimą į tinklą ir prietaiso perkaitimą.

Kondensatorių išvaizda

Konstruktorių dizainas gali būti patsįvairus. Tai priklauso nuo prietaiso elektros galios ir jo paskirties vertės. Nagrinėjamu prietaiso parametrai neturi būti veikiami išorės veiksnių, todėl elektrodas turi formą, kurioje elektrinis laukas generuoja elektros mokesčiai yra koncentruota į mažą tarpelį tarp kondensatorių laidininkų. Todėl jie gali susidėti iš dviejų koncentrinių sferų, dviejų plokščiųjų plokščių arba dviejų koaksialinių cilindrų. Todėl, kondensatoriai gali būti cilindro formos, sferinės ir vienodo priklausomai nuo laidininkų formos.

Nuolatiniai kondensatoriai

Dėl elektros pajėgumų pasikeitimo pobūdžioKondensatoriai yra padalinti į įtaisus su pastoviu, kintamu pajėgumu arba apdaila. Leiskite mums išsamiau išnagrinėti kiekvieną iš šių tipų. Įrenginiai, kurių talpa nesikeičia eksploatacijos metu, tai yra, ji yra pastovi (talpa vertė vis dar gali skirtis ribose, priklausomai nuo temperatūros), - konstanta kondensatoriai. Taip pat yra elektrinių prietaisų, kurie elektros gamybos pajėgumus keičia darbo procese, jie vadinami kintamaisiais.

Kas lemia C kondensatoriuje

Elektros galingumas priklauso nuo jo paviršiaus plotolaidininkai ir atstumas tarp jų. Yra keletas būdų keisti šiuos parametrus. Apsvarstykite kondensatorių, kuris susideda iš dviejų rūšių plokščių: kilnojamas ir fiksuotas. Kilnojamosios plokštės judančios gana fiksuotos, todėl pasikeičia kondensatoriaus talpa. Analoginiai kintamieji naudojami analoginiams įrenginių nustatymams. Veikimo metu talpa gali būti pakeista. Dažniausiai naudojami kondensatoriai, naudojami gamyklos įrangai sureguliuoti, pavyzdžiui, empiriškai pasirenkant talpą, kai apskaičiavimas neįmanomas.

Kondensatorius grandinėje

Įrenginys DC grandinėjeatlieka srovę tik tuo momentu, kai ji įtraukiama į tinklą (taigi prietaisas yra įkrautas arba įkrautas į šaltinį). Kai kondensatorius yra visiškai įkrautas, jame nėra srovės. Kai įtaisas įjungtas kintamosios srovės grandinėje, išsikrovimo ir įkrovimo procesai keičiasi vienas į kitą. Jų pakaitinimo laikas yra lygus naudojamos sinusinės įtampos svyravimo periodui.

Kondensatoriaus charakteristikos

Kondensatorius priklausomai nuo valstybėselektrolitas ir medžiaga, iš kurios jis yra, gali būti sausas, skystas, oksidinis puslaidininkis, oksidinis metalas. Skysti kondensatoriai gerai atšaldomi, šie įtaisai gali veikti esant didelėms apkrovoms ir turi tokią svarbią savybę, kad dielektrikas savaime išbristų. Nagrinėjami sauso tipo elektriniai prietaisai turi paprastą konstrukciją, šiek tiek mažiau įtampos nuostolių ir nuotėkio srovę. Šiuo metu tai yra populiariausias sausas prietaisas. Pagrindinis elektrolitinių kondensatorių privalumas yra pigumas, kompaktiški matmenys ir didelė elektros talpa. Oksido analogai yra poliariniai (neteisingas jungimas sukelia gedimą).

Kaip prisijungti

Kondensatoriaus prijungimas prie konstatuojamosios grandinėssrovė pasireiškia taip: pliuso (anodo) srovės šaltinis yra prijungtas prie elektrodo, kuris yra padengtas oksidu plėvele. Jei nesilaikoma šio reikalavimo, gali pasireikšti dielektriko suskaidymas. Būtent dėl ​​šios priežasties skysčių kondensatoriai turi būti prijungti prie grandinės su kintamojo srovės šaltiniu, jungiantis du identiškus sekcijas iš eilės iš eilės. Arba įstatykite oksidinį sluoksnį ant abiejų elektrodų. Taigi mes gauname nepolinį elektros prietaisą, veikiantį tiek nuolatinių, tiek sinusoidinių srovių tinklus. Bet abiem atvejais gaunamas pajėgumas tampa du kartus mažesnis. Vienpoliai elektros kondensatoriai turi didelius matmenis, tačiau gali būti įtraukti į kintamosios srovės grandines.

Pagrindinis kondensatorių panaudojimas

Žmones gali išgirsti žodį "kondensatorius"įvairių pramonės įmonių ir projektavimo institutų. Atsižvelgę ​​į veikimo principą, charakteristikas ir fizinius procesus, ar mes išsiaiškinsime, kodėl kondensatoriai reikalingi, pavyzdžiui, maitinimo sistemose? Šios baterijos sistemos yra plačiai naudojamas statybos ir rekonstrukcijos Pramoninių įrengimų galios koeficiento koregavimui PFC (tinklo su nepageidaujamu vykdyti savo srautų), kurie gali sumažinti energijos sąnaudas, sutaupyti kabelių produktų ir perduoti elektros energijos vartotojui geriausias kokybės. Reaktyvių energijos šaltinių (Q) prijungimo į elektros energijos tinklus (EPS) pajėgumų optimizavimas, metodas ir vieta turi didelę įtaką EPS ekonominiams ir techniniams rodikliams. Yra du IRM tipai: skersinis ir išilginis. Su skersine kompensacija, kondensatoriaus baterijos yra prijungtos prie pastočių autobusų lygiagrečiai su apkrova ir vadinamos šuntu (SHBK). Su išilginiu kompensavimu baterijos yra supjaustytos į maitinimo liniją ir vadinamos CPC (išilginiai kompensavimo įtaisai). Baterijos susideda iš atskirų įtaisų, kuriuos galima prijungti įvairiais būdais: serijinius arba lygiagrečius kondensatorius. Padidinus serijinių įtaisų skaičių, padidėja įtampa. MKP taip pat naudojami išlyginti apkrovas etapais, didina lankinių ir rūdų terminių krosnių našumą ir efektyvumą (su MKP įtraukimu į specialiuosius transformatorius).

Dėl perdavimo linijų keitimo suįtampa virš 110 kV talpos laidumo ant žemės yra pažymėta kaip kondensatoriai. EP linija yra susijusi su elektros talpos tarp skirtingų fazių laidininkų ir fazinio laidininko ir žemės sukurtine talpa. Todėl kondensatoriaus savybės yra naudojamos skaičiuojant tinklo darbo režimus, perdavimo linijų parametrus ir elektros tinklo pažeidimų vietą.

Daugiau apie taikymo sritis

Šis terminas taip pat gali būti išklausytas iš darbuotojųgeležinkeliai. Kodėl jiems reikia kondensatorių? Dėl elektrinių lokomotyvų ir duomenų prietaisai yra naudojami siekiant sumažinti elektros kibirkščiavimo kontaktinius rinkinius, švelninamasis pulsuojantį DC išėjimo iš lygintuvų ir pulso kapoklės ir gaminti kartos simetriško sinusine įtampa naudojama galia elektros variklius.

Tačiau šis žodis dažniausiai girdimas iš burnosradijo mėgėjai. Kodėl mums reikia kondensatorių? Radijo inžinerijos srityje jie naudojami aukšto dažnio elektromagnetiniams svyravimams kurti, jie yra lyginimo filtrų, maitinimo šaltinių, stiprintuvų ir spausdintinių plokščių dalis.

Kiekvieno automobilio entuziasto pirštinių dėžėjepora šių elektrinių prietaisų. Kodėl mums reikia kondensatorių automobiliu? Čia jie naudojami garso sistemų stiprinimui, siekiant aukštos kokybės garso atkūrimo.