Вакуумный конденсатор

Размещено на http://www.allbest.ru/

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано при модернизации выпускаемых и разработке новых типов вакуумных конденсаторов. Вакуумный конденсатор переменной емкости содержит вакуумированный корпус-1, состоящий из цилиндрической диэлектрической оболочки-2, соединенной торцовыми поверхностями с внешними выводами, внутри которой размещены пакеты неподвижных и подвижных цилиндрических коаксиальных емкостных электродов-3, внутренние электроды представляют центральный-4 и смежный электроды-5 емкостного блока, один из которых соединен с внешним выводом, а другой смонтирован на штоке, имеющем возможность возвратно-поступательного передвижения по направляющей втулке с обеспечением герметизации конденсатора за счет использования металлического сильфона-6, соединенного с основанием подвижного пакета и вторым внешним выводом. Центральный емкостный цилиндрический коаксиальный электрод выполнен из материала с температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР), меньшим по величине, чем ТКЛР смежного емкостного электрода, перекрытие электродов, радиальное расстояние между ними и ТКЛР материала центрального электрода рассчитаны исходя из равенства величин изменения емкости между центральным и смежным электродами и изменения емкости, создаваемой остальными емкостными электродами при нагреве. Техническим результатом является повышение температурной стабильности. На фиг.1 представлена конструкция вакуумного конденсатора переменной емкости; 1 - основание подвижного пакета емкостных электродов конденсатора, 2 - изоляционная оболочка, 3 - основание неподвижного пакета емкостных цилиндрических коаксиальных электродов конденсатора, 4 - центральный электрод, 5 - смежный электрод, 6 - сильфон, 7 - регулировочный винт, 8 - шток; 9 - подшипник, 10 - втулка, 11 - вывод подвижного пакета, 12 - вывод неподвижного пакета.

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано в электронной промышленности при модернизации и разработке новых типов высоковольтных вакуумных конденсаторов.

вакуумный конденсатор металлодиэлектрический электрод

Известны вакуумные конденсаторы постоянной и переменной емкости с коаксиальными цилиндрическими емкостными электродами, расположенными внутри металлодиэлектрического корпуса.

Недостатком их является температурная нестабильность емкости, вызванная изменением продольных размеров элементов конденсаторов при изменении температуры.

Известна конструкция вакуумного конденсатора переменной емкости с коаксиальными цилиндрическими емкостными электродами с устройством для повышения температурной стабильности емкости, которая выбрана в качестве прототипа.

Вакуумный конденсатор содержит вакуумированный корпус, состоящий из цилиндрической диэлектрической оболочки, соединенной торцовыми поверхностями с внешними выводами, внутри которого размещены пакеты неподвижных и подвижных цилиндрических коаксиальных электродов, один из которых соединен с внешним выводом, а другой смонтирован на штоке, который имеет возможность возвратно-поступательного передвижения по направляющей втулке с обеспечением герметизации за счет использования металлического сильфона, соединенного с основанием подвижного пакета и выводом. Конструкция конденсатора имеет вне вакуумного корпуса устройство для повышения температурной стабильности емкости, выполненное в виде последовательно соединенного набора чередующихся по коэффициентам линейного расширения полых цилиндров и опорного основания, имеющих скосы под углом 45°, что позволяет при повышении температуры компенсировать изменение перекрытия емкостных электродов и тем самым уменьшить температурное изменение емкости.

Недостаток конструкции прототипа состоит в сложности изготовления устройства и его эксплуатации и невозможности реализовать ее в конденсаторах постоянной емкости. Очевидно, по этой причине конденсатор-прототип не нашел практического применения.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание конструкции вакуумного конденсатора с коаксиальными цилиндрическими емкостными электродами, обладающей: 1) повышенной температурной стабильностью; 2) простотой изготовления.

Это достигается тем, что в вакуумном конденсаторе, содержащем вакуумированный корпус, состоящий из цилиндрической изоляционной оболочки, соединенной торцовыми поверхностями с внешними выводами, внутри которой размещены пакеты неподвижных и подвижных цилиндрических коаксиальных емкостных электродов, внутренние электроды которых представляют центральный и смежный с ним электроды емкостного блока, один из которых соединен с выводом неподвижного пакета, а другой смонтирован на штоке, который имеет возможность возвратно-поступательного передвижения по направляющей втулке с обеспечением герметизации конденсатора за счет использования металлического сильфона, соединенного с основанием подвижного пакета и вторым внешним выводом, согласно предлагаемому изобретению центральный емкостный цилиндрический коаксиальный электрод выполнен из материала с температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР), меньшим по величине, чем ТКЛР смежного емкостного электрода, причем перекрытие этих двух электродов при выбранных радиальном расстоянии между ними и ТКЛР материалов их рассчитано таким образом, что при нагреве изменение (уменьшение) емкости между ними компенсирует изменение (увеличение) емкости, создаваемой остальными емкостными электродами.

При этом в конденсаторах с междуэлектродным радиальным промежутком выше 1,0-1,5 мм (напряжением выше 15-25 кВ) смежный электрод выполнен из материала с ТКЛР, близким к ТКЛР материала остальных емкостных электродов, который образует с центральным электродом вакуумный промежуток с повышенной электрической прочностью, что позволяет уменьшить радиальное расстояние между ними.

Увеличение емкости конденсатора при нагреве, вызванное продольным увеличением перекрытия емкостных электродов, компенсируется уменьшением емкости центрального и смежного (противоположного) электродов за счет увеличения радиального между ними расстояния. Если центральный электрод выполнен из материала с ТКЛР меньшим, чем у смежного противоположного электрода, при нагреве их между ними увеличится радиальное расстояние, и емкость между ними уменьшится, уменьшая емкость всего конденсатора, тем самым компенсируя увеличение емкости за счет продольного увеличения перекрытия емкостных электродов пакетов.

Размещено на Allbest.ru