Конденсатор подстроєчний з симетричним ротором

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

МІНІСТЕСТВО НАУКИ І ОСВІТИ УКРАЇНИ

Харківський національний університет радіоелектроніки

Кафедра ПЕЕА

Робота

з дисципліни:

«Елементна база електронних апаратів»

на тему:

«Конденсатор подстроєчний з симетричним ротором»

Виконав: Лисенко Т.Є.

Перевірив: Світенко В.М.

Харків 2008

Введення

Важливою частиною радіоелектронної апаратури (РЕА) і побутової зокрема є електрорадіоелементи (ЕРЕ), які лежать в їх основі. З цієї причини нерозривно пов'язані: якість РЕА та радіокомпонентів. Основним етапом, на якому задаються параметри радіоелементів, є етап проектування. У ході проектування враховується конструктивні і технологічні фактори. Потрібно вибрати правильний варіант конструкції, погодивши мінімальні габаритні розміри і необхідні технічні характеристики.

Завданням даного курсового проектування є не тільки проектування конкретного ЕРЕ, але і придбання особистого досвіду розробки ЕРЕ. Курсове проектування повинно навчити студента самостійно працювати, а також сприяти його самовихованню, так як творче ставлення до праці - найважливіша якість фахівця будь-якої професії, а розвиток творчих здібностей є об'єктивною потребою, що диктується розвитком науки і техніки.

1. Аналіз технічного завдання

1.1 Призначення

Конденсатори підлаштування з симетричним ротором застосовують при необхідності точного налаштування системи пуш-пул або симетрично налаштованих радіочастотних контурів дуже малими змінами ємності. Ці конденсатори конструюють таким чином, що при повороті ротора ємність кожної системи пластин збільшується або зменшується в однаковій мірі.

1.2 Умови експлуатації

Розроблюваний конденсатор належить до I кліматичної групі, використовується в стаціонарній приймальні радіоапаратурі. У I групу входять радіодеталі, які піддаються впливу умов, не більше суворих, ніж звичайні кліматичні умови. Для цієї групи характерні вироби, використовувані в портативному, ручному обладнанні засобів зв'язку, радіочастотні та інші кабелі, вимірювальні прилади, телефонні шнури, хвилеводи, штепсельні роз'єми [2].

Таблиця 1.1 - Кліматичні вимоги

Впливає фактор

Група I

Температура, 0С:


робоча

зберігання

Від -55

до +55

Від -65

до +71

Тиск, мм рт. ст:

робоче

висота, м


522

3048

Вологість

100% відносна вологість з конденсацією вологи на деталях

Механічна вібрація:

цикли в секунду

прискорення, g


10-55

не стосується

Час життя:

при роботі, год

при зберіганні, років


30000

5

Розрізняють два випадки застосування підстроювальних конденсаторів:

а) для підстроювання, при якій конденсатор встановлюють на задану величину ємності і закріплюють у такому положенні;

б) для налаштування, при якій необхідно періодичне зміна ємності.

1.3Требованія до габаритів

Забезпечити мінімальні габаритні розміри.

1.4 Параметри

1.4.1 Максимальна місткість - 50 пФ

1.4.2Мінімальная ємність - 3,5 пФ

1.4.3Рабочее напруга - 12 В

1.4.4Годововй випуск - 5000 шт.

2. Огляд аналогічних конструкцій

Одним з найважливіших вимог, що пред'являються до подстроечним конденсаторам, є плавність встановлення ємності і надійність фіксації, тобто збереження встановленої ємності в часі і при ударах, вібраціях і інших механічних впливах. Нижче наведені найбільш характерні конструкції підстроювальних конденсаторів.

Конденсатор, з обертовим ротором, складається з керамічної підстави, на якому укріплені статор і в спеціальному підшипнику ротор. Радіус ротора приблизно 10 мм, зазор 0,2-0,25 мм. Підшипник і пружинний токос'ем створюють момент обертання до 500 г * см, що забезпечує необхідне Самогальмування ротора; в деяких випадках конденсатор постачають стопорним пристроєм.

Перевагою таких конденсаторів є хороші електричні характеристики, а недоліком - складність виготовлення, тому в основному їх застосовують у спеціальній РЕА.

Ряд конструкцій конденсаторів такого типу нормалізований. Найбільш уживаними є конденсатори типу КПВ і малогабаритні КПМ і КПВМ. Вони випускаються в декількох конструктивних варіантах: звичайного типу, з розділеним статором («метелик») - для використання в двотактних схемах і диференціальні.

Циліндричні подстроєчниє конденсатори мають кілька конструктивних варіантів. Конденсатори невеликої ємності (до 10-20 пФ) складаються з трубчастого статора і суцільного циліндричного ротора, осьове переміщення якого здійснюється за допомогою гвинта з великим кроком Назви. Конденсатори більшої ємності виконуються з твердим діелектриком або мають ротор і статор у вигляді декількох коаксіальних циліндрів.

Основним недоліком таких конденсаторів є знижена вологостійкість, обумовлена ​​труднощами видалення вологого повітря із внутрішньої порожнини конденсатора. Конденсатори невеликої ємності цього типу особливо часто використовуються в УКХ діапазоні РЕА.

Шайбовая керамічні подстроєчниє конденсатори типу КПК є конденсаторами загального застосування, так як вони відносно дешеві, мають задовільні електричні характеристики і невеликі розміри. Конденсатори складаються з керамічного підстави - ​​статора на якому закріплений обертається керамічний диск - ротор. Обкладками служать шари срібла на статорі і роторі нанесені методом вжигания. Промисловість випускає кілька типів таких конденсаторів найбільше застосування з яких знаходить КПК-1. малогабаритний варіант такого конденсатора КПК-МП призначений для використання у друкованих схемах а КПК-МН - для навісного монтажу. ТКЕ таких конденсаторів - (200-800) * 10-6 1/0С.

Пружинний подстроєчний конденсатор складається з двох металевих обкладок, укріплених одна над іншою на ізоляційному підставі. Верхня пластина робиться з пружинного матеріалу і за допомогою гвинта може наближатися або віддаляться від нижньої пластини, змінюючи тим самим ємність конденсатора. Щоб уникнути короткого замикання до нижньої обкладки приклеюється тонка ізоляційна прокладка зі слюди або полістиролу. Такі конденсатори досить прості у виробництві, але відрізняються великою нестабільністю, а тому застосовуються лише у найпростішій РЕА.

У простій РЕА знаходить широке застосування також дуже дешевий дротяний подстроєчний конденсатор, що складається зі шматка ізольованого дроту довжиною 2-3 см, діаметром 2 * 1,5 мм, на якій щільно намотана ізольована (ПЕВ) дріт діаметром 0,2-0,3 мм . Підгонка необхідної ємності здійснюється відкусуванням частини намотування.

3. Вибір напрямку проектування і основних конструкторських рішень

Оскільки конденсатор подстроєчний, то вибираємо прямоемкостную залежність зміни ємності від кута повороту пластин. Конденсатор розрахований на одноразову настройку, петому в якості підшипника вибираємо підшипник тертя. Як струмознімання застосовується токос'ем з ковзним контактом. У таких струмозніманні перехідний опір ковзаючого контакту повинно бути по можливості мало (менше 0,01 Ом) і не змінюватися в процесі експлуатації і в часі. Збірка роторних і статорних пластин здійснюється за допомогою шайб. Кріплення до місця установки проводиться за допомогою двох болтів М4. Роторні і статорні пластини кріпляться на керамічному підставі розвальцьовуванням. Роторні і статорні пластини (товщиною 0,14 мм) виготовляються штампуванням з алюмінію марки Амг5 (ГОСТ 21488-76) [4] тому алюміній добре обробляється штампуванням, має невисоку питомий електричний опір, стійкий до впливу вологи, не дорогий. Роторні і статорні осі виготовляються з бронзи марки БрБ2 (ГОСТ 493-54). Бронза БрБ2 має високі пружні і механічні властивості, хороша пластичність, Значне опір втоми, висока корозійна стійкість. Фізичні характеристики наведені в таблиці 3.1. В якості діелектрика між роторними і статорними пластинами використовується фторопласт-4 товщиною 0,1 мм.

Таблиця 3.1 - Фізичні характеристики бронзи марки БрБ2

Фізичні характеристики матеріалу

Значення

Питомий електричний опір r, мкОм * см

6,8

Твердість за Брикель

378

Модуль пружності Е * 104кгс/мм2

1,25

Щільність, r г/см3

8,25

Питома теплопровідність k при 18 0С, Вт / (см * град)

0,84

Коефіцієнт лінійного розширення 2 * 10-6 1/град

16,6

Межа міцності s В, кг * с/мм2

42

Бронза БрБ2 має високі пружні і механічні властивості, хороша пластичність, значний опір втоми, висока корозійну стійкість.

4. Електричний і конструкторський розрахунки

4.1 Мінімальна ємність

У розрахунках не має сенсу розраховувати мінімальну ємність конденсатора, тому що вона занадто мала і на неї впливають багато чинників і розрахункове значення відрізняється від отриманого в процесі виробництва.

4.2 Максимальна ємність

У розробляється конденсаторі є дві секції однаковою ємності. Вибираємо послідовне їх включення, в результаті чого ємність кожної секції буде дорівнює:

(4.1)

де Сс - ємність однієї секції;

С - ємність конденсатора.

4.3 Зазор між пластинами ротора і статора

Зазор d між пластинами ротора і статора розраховується за наступною формулою

(4.2)

де Um - амплітуда змінної напруги на конденсаторі, В.

Оскільки такий зазор важко реалізувати з технологічних міркувань, то зазор вибираємо 0.14 мм.

4.4 Вибір діаметра ротора

Діаметр ротора вибираємо рівним 1.5 мм.

4.5 Радіус вирізу в статорних пластинах

Радіус вирізу в статорних пластинах (r0) обчислюємо за формулою

(4.3)

де r0С - радіус осі.

4.6 Вибір форми пластин ротора

Оскільки конденсатор подстроєчний і закон зміни ємності - прямо ємнісний, то форму слід вибрати напівкруглу. Але у даного конденсатора кут повороту 900, тому форма роторних пластин - "батерфляй".

4.7 Радіус роторних пластин

Радіус роторних пластин (R) і довжина секції (l) повинні знаходитись у співвідношенні

(4.4)

Тому доцільно розраховувати радіус роторних пластин підбором. Виведемо розрахункову формулу. Ємність однієї секції дорівнює

(4.5)

де S - площа пластини;

n - кількість пластин, шт;

e 0 - відносна діелектрична проникність (8.85 * 10-12);

d1, d2 - товщина повітряного та діелектричної прошарку відповідно, мм;

e 1, e 2 - проникність повітряної і діелектричної прошарку відповідно.

Площа пластин обчислюється за формулою

(4.6)

У технічному завданні стоїть вимога - зменшення габаритних розмірів. З цієї причини слід використовувати діелектричну прокладку між пластинами. Введення такої прокладки відбивається на розрахунках, враховується проникність вводиться діелектрика. Причому чим більше e діелектрика, тим менше габарити конденсатора. В якості діелектрика вибираємо фторопласт-4.

Підставимо у формулу 4.5 формулу 4.6 і висловимо R

(4.7)

Підбираючи кількість пластин, отримаємо результати (таблиця 4.1)

Таблиця 4.1 - Результати підбору кількості пластин

n

15

17

19

R

9.35

8.77

8.3

l

5.71

6.49

7.23

Оптимальні розміри виходять при n = 17.

Вибираємо наступні параметри

Таблиця 4.2 - Дані

N

17

R

8.77

L

6.49

5. Компонування та її уточнення

Збірка ротора і статора проводиться за допомогою шайб. Розташування статорної струмознімання показано на малюнку

6. Паспорт на виріб

6.1 Назва ЕРЕ

Назва ЕРЕ: конденсатор подстроєчний з симетричним ротором.

6.2 Призначення

Конденсатор подстроєчний з симетричним ротором призначений для підстроювання частоти в УКХ контурах приймальної радіоапаратури.

6.3 Основні експлуатаційні показники

- Максимальна місткість Сmax = 50 пФ;

мінімальна ємність Сmin = 3,5 пФ;

робоча напруга 12 В;

габаритні розміри * '*'.

Список використаної літератури

1 Волго В.А. В67 Деталі й вузли радіоелектронної апаратури. Вид. 2-е перероб. І доп. М., «Енергія», 2007. 656 з. з іл.

2 Дж. В.А. Деммер і Г.М. Норденберг Конденсатори постійної і змінної ємності М.-Л., Госенергоіздат, 2003, 315 стор до рис. 621.319.4

3 Світенко В.М. С24 Електрорадіоелементи Курсове проектування: Учеб. Посібник для вузів за спец. «Конструювання і виробництво РЕА». - М.: Вищ. шк., 1987. \ 207 с.: Іл.

4 Довідковий техніка-конструктора. Вид. 3-є, перероб. І доп. Самохвалов Я.А., Левицький М.Я., Григораш В.Д. Київ, «Техніка», 1978. 592 с.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Комунікації, зв'язок, цифрові прилади і радіоелектроніка | Контрольна робота
51.8кб. | скачати


Схожі роботи:
Розробка системи безперервного управління швидкістю асинхронного двигуна з фазним ротором
Конденсатор змінної мкості
Конденсатор змінної ємності
Конденсатор переменной емкости 2
Конденсатор переменной емкости 2
Конденсатор змінної ємності 2
Конденсатор змінної ємності 2 Застосування конденсаторів
Конденсатор змінної ємності мінімальна мкость Сmin 7 пФ максималь
Конденсатор змінної ємності мінімальна ємність Сmin-7 пФ максимальна ємність Сmax160 пФ
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru