Большая Советская Энциклопедия (КО)

Рї. Реактивная мощность Рљ. СЌ. P _p= 2pfU ²C (вар),РіРґРµ U -РІ РІ, f -РІ РіС†, РЎ - РІ С„.Рљ основным параметрам Рљ. СЌ. ( СЃРј. табл.) относятся: номинальная ёмкость - РЎ _РЅ; РґРѕРїСѓСЃРє РїРѕ номинальной ёмкости

,

РіРґРµ РЎ _Рё- измеренное значение ёмкости Рљ. СЌ.; рабочее (номинальное) напряжение U _РЅ,РїСЂРё котором Рљ. СЌ. надёжно работает длительный промежуток времени (обычно более 1000 С‡) ;испытательное напряжение U _РёСЃ, которое Рљ. СЌ. должен выдерживать РІ течение определенного промежутка времени (2-5 сек,РёРЅРѕРіРґР° РґРѕ 1 РјРёРЅ) без РїСЂРѕР±РѕСЏ диэлектрика; РїСЂРѕР±РёРІРЅРѕРµ напряжение U _РїСЂ(постоянный ток), вызывающее РїСЂРѕР±РѕР№ диэлектрика Р·Р° промежуток времени РІ несколько сек; СѓРіРѕР» потерь d- чем dВ  больше, тем большая часть энергии выделяется РЅР° нагрев Рљ. СЌ.; потери активной мощности Р  _Р°= 2pfU ²Р§РЎРЅ Р§tg d (РІС‚),РіРґРµ d- СѓРіРѕР» потерь, U -РІ РІ, РЎ _РЅ- РІ С„, f - РІ РіС†;температурный коэффициент ёмкости (РўРљР•), характеризующий зависимость изменения ёмкости Рљ. СЌ. РѕС‚ температуры; сопротивление изоляции R _измежду выводами Рљ. СЌ. РїСЂРё подаче РЅР° РЅРёС… постоянного напряжения.

  К. э. обладают индуктивностью L,вследствие чего полное сопротивление К. э. часто не является преимущественно емкостным в любом диапазоне частот; применять К. э. целесообразно только при частотах f0

( f ₀- собственная резонансная частота Рљ. СЌ.), С‚. Рє. РїСЂРё f >f ₀сопротивление имеет преимущественно индуктивный характер. Надёжность Рљ. СЌ. определяется вероятностью его безотказной работы РІ течение гарантированного СЃСЂРѕРєР° службы; РёРЅРѕРіРґР° надёжность выражают РІ РІРёРґРµ интенсивности отказов Рљ. СЌ. Для сравнительной оценки качества Рљ. СЌ. применяются удельная ёмкость

В РїС„/СЃРј ³,

РіРґРµ V _РєСЃРј ³-активный объём Рљ. СЌ., Рё удельная стоимость, С‚. Рµ. стоимость Рљ. СЌ., отнесённая Рє накопленной РІ Рљ. СЌ. энергии или заряду. Удельная стоимость Рљ. СЌ. всегда снижается РїРѕ мере увеличения размеров Рљ. СЌ.

  По применению различают К. э. низкого напряжения низкой частоты (большая удельная ёмкость С _у), низкого напряжения высокой частоты (малые ТКЕ и tg d, высокая С _у), высокого напряжения постоянного тока (высокое R _из) ,высокого напряжения низкой и высокой частоты (высокая удельная реактивная мощность). К. э. выпускаются постоянной ёмкости, переменной ёмкости и полупеременные (триммеры). Параметры, конструкция и область применения К. э. определяются диэлектриком, разделяющим его обкладки, поэтому основная классификация К. э. проводится по типу диэлектрика.

  К. э. с газообразным диэлектриком (воздушные, газонаполненные и вакуумные) имеют весьма малые значения tg dи высокую стабильность ёмкости (см. табл .). Воздушные К. э. постоянной ёмкости применяют в измерительной технике в основном как образцовые К. э. Воздушные К. э. рекомендуется применять при напряжениях не выше 1000 в.В электрических цепях высокого напряжения (свыше 1000 в) применяют газонаполненные (азот, фреон и др.) и вакуумные К. э. Вакуумные К. э. имеют меньшие потери, малый ТКЕ и более устойчивы к вибрациям по сравнению с газонаполненными. Рабочее напряжение для вакуумных К. э. постоянной ёмкости от 5 до 45 кв.Наиболее целесообразно вакуумные К. э. использовать при работе в диапазоне частот от 1 до 10 Мгц.Значение пробивного напряжения вакуумных К. э. не зависит от атмосферного давления, поэтому они широко применяются в авиационной аппаратуре. Основной недостаток К. э. с газообразным диэлектриком - весьма низкая удельная ёмкость.

  К. э. с жидким диэлектриком имеют при тех же размерах, что и К. э. с газообразным диэлектриком, большую ёмкость, т. к. диэлектрическая проницаемость у жидкостей выше, чем у газов; однако такие К. э. имеют большой ТКЕ и большие диэлектрические потери,по этим причинам они не перспективны.

  К К. э. с твёрдым неорганическим диэлектриком относятся стеклянные, стеклоэмалевые и стеклокерамические, керамические (низкочастотные и высокочастотные) и слюдяные К. э. Стеклянные, стеклоэмалевые и стеклокерамические К. э. представляют собой многослойный пакет, состоящий из чередующихся слоев диэлектрика и обкладок (из серебра и др. металлов). В качестве диэлектрика используются конденсаторное стекло, низкочастотная или высокочастотная стеклоэмаль и стеклокерамика. Эти К. э. имеют относительно малые потери, малые ТКЕ, устойчивы к воздействию влажности и температуры, имеют большое сопротивление изоляции. Долговечность этих К. э. при номинальном напряжении и максимальной рабочей температуре не менее 5000 ч.Керамические К. э. представляет собой поликристаллический керамический диэлектрик, на который вжиганием нанесены обкладки (из серебра, платины, палладия). К обкладкам припаяны выводы, и вся конструкция покрыта влагозащитным слоем. Керамические К. э. подразделяют на низковольтные высокочастотные (малые потери, высокая резонансная частота, малые габариты и масса), низковольтные низкочастотные (повышенная удельная ёмкость, относительно большие потери) и высоковольтные К. э. (от 4 до 30 кв) ,в которых используется специальная керамика, имеющая высокое пробивное напряжение.

В  Р’ 1960-С… РіРі. РІ СЃРІСЏР·Рё СЃ развитием полупроводниковой техники, применявшей рабочие напряжения главным образом РґРѕ 30 РІ, широкое распространение получили керамические Рљ. СЌ. РЅР° РѕСЃРЅРѕРІРµ тонких (около 0,2 РјРј) керамических плёнок. Применение сегнетокерамики РІ качестве диэлектрика позволило получить удельную ёмкость РїРѕСЂСЏРґРєР° 0,1 РјРєС„/СЃРј ³.Эти Рљ. СЌ. рекомендуется ставить РІ низковольтных низкочастотных цепях. Р’ слюдяных Рљ. СЌ. диэлектриком служит слюда, расщепленная РЅР° тонкие пластинки РґРѕ 0,01 РјРј.Слюдяные Рљ. СЌ. имеют малые потери, высокое РїСЂРѕР±РёРІРЅРѕРµ напряжение Рё высокое сопротивление изоляции. Электроды РІ слюдяных Рљ. СЌ. делают РёР· фольги или наносят РЅР° слюду испарением металла РІ вакууме либо вжиганием. Слюдяные низковольтные Рљ. СЌ. широко применяют РІ радиотехнике (электрические фильтры, цепи блокировки Рё С‚. Рї.). Недостаток слюдяных Рљ. СЌ. - малая временная Рё температурная стабильность ёмкости, особенно Сѓ Рљ. СЌ. СЃ обкладками РёР· фольги.

  К. э. с твёрдым органическим диэлектриком изготавливают намоткой длинных тонких лент диэлектрика и фольги (обкладки); иногда применяют обкладки в виде нанесённого на диэлектрик слоя металла (цинк, алюминий) толщиной 0,03-0,05 мкм.В бумажных К. э. диэлектриком служит специальная конденсаторная бумага; эти К. э. имеют относительно большие потери, повышенную удельную стоимость. Эффективное использование бумажных К. э. возможно при частотах до 1 Мгц.Бумажные К. э. широко применяются в низкочастотных цепях высокого напряжения при большой силе тока, например для повышения коэффициента мощности ( cos j).

  В металлобумажных К. э. применением металлизированных обкладок достигается большая удельная ёмкость (по сравнению с бумажными К. э.), однако уменьшается сопротивление изоляции. Металлобумажные К. э. обладают свойством «самовосстанавливаться» после единичных пробоев. Бумажные и металлобумажные К. э. не рекомендуется применять в цепях с очень низким (по сравнению с номинальным) напряжением.

  В пленочных К. э. диэлектриком служит синтетическая плёнка ( полистирол, фторопласти др.). Плёночные К. э. имеют большие сопротивления изоляции, большие ТКЕ, малые потери, относительно малую удельную стоимость. В комбинированных (бумажно-плёночных) К. э. совместное применение бумаги и плёнки увеличивает сопротивление изоляции и напряжение пробоя, отчего повышается надёжность К. э. Наибольшей удельной ёмкостью обладают лакоплёночные К. э. с тонкими металлизированными плёнками. Эти К. э. по удельной ёмкости приближаются к электролитическим К. э., но имеют лучшие электрические характеристики и допускают эксплуатацию при знакопеременном напряжении.

  В электролитических (оксидных) К. э. диэлектриком является оксидная плёнка, нанесённая электролитическим способом на поверхность пластинки из алюминия, тантала, ниобия или титана, которая служит одной из обкладок К. э. Второй обкладкой служит жидкий, полужидкий или пастообразный электролит или полупроводник. Электролитические К. э. обладают большой удельной ёмкостью, имеют большие потери и ток утечки, малую стабильность ёмкости. Наилучшие по своим электрическим характеристикам - оксидно-полупроводниковые электролитические К. э., однако их удельная стоимость пока ещё высока. Эксплуатация электролитических К. э. возможна только при определённой полярности напряжения на обкладках, что ограничивает допустимую величину переменной составляющей рабочего напряжения. В связи с этим электрические К. э., как правило, применяют только в цепях постоянного и пульсирующего тока низкой частоты (до 20 кгц) в качестве блокировочных конденсаторов, в цепях развязки, в электрических фильтрах и т. п.

  К. э. переменной ёмкости и полупеременные изготовляются с механически и электрически управляемой ёмкостью. �зменение ёмкости в К. э, с механическим управлением достигается чаще всего изменением площади его обкладок или (реже) изменением зазора между обкладками. Наибольшее распространение получили воздушные К. э. переменной ёмкости - две группы параллельных пластин, из которых одна группа (ротор) может перемещаться так, что её пластины заходят в зазоры между пластинами др. группы (статора). Ёмкость К. э. изменяют, меняя взаимное угловое положение пластин статора и ротора. К. э. переменной ёмкости с твёрдым диэлектриком (керамические, слюдяные, стеклянные, плёночные) в основном используются как полупеременные (подстрочные) с относительно небольшим изменением ёмкости.

  В К. э. с электрическим управлением ёмкостью применяют два типа твёрдого диэлектрика: сегнетоэлектрик ( вариконд ) и полупроводник с запорным слоем ( варикап,семикап и т. д.). Вариконды увеличивают свою ёмкость с увеличением напряжения на обкладках. В варикапах для изменения ёмкости используется зависимость ширины p - n-перехода от приложенного напряжения: с увеличением напряжения ёмкость снижается вследствие увеличения ширины p - n-перехода. Варикапы имеют большую по сравнению с варикондами стабильность ёмкости и меньшие потери при высоких частотах.

  Принятая в СССР система сокращённых обозначений К. э. постоянной ёмкости состоит из четырёх индексов: 1-й индекс (буквенный) К - конденсатор; 2-й (цифровой) - группа К. э. по виду диэлектрика; 3-й (буквенный) - назначение К. э. (П- для работы в цепях постоянного и переменного тока, Ч - для работы в цепях переменного тока, У - для работы в цепях постоянного и переменного тока и в импульсных режимах, � - для работы в импульсных режимах, К. э., у которых нет индекса, - для работы в цепях постоянного и пульсирующего тока); 4-й индекс - порядковый номер исполнения К. э. Пример обозначения: К15�-1 - К. э. постоянной ёмкости, керамический, предназначен для работы в импульсных режимах.

  Для К. э. переменной ёмкости с механическим управлением приняты следующие обозначения: два первых индекса (буквенных) КТ - подстроечные (полупеременные), КП - переменной ёмкости; третий индекс (цифровой) обозначает вид используемого диэлектрика. Для К. э. с электрически управляемой ёмкостью применяется обозначение КН (конденсатор нелинейный); третий индекс обозначает основной параметр К. э. (коэффициент усиления) и четвёртый - назначение К. э.

Основные параметры конденсаторов постоянной ёмкости, изготавливаемых в СССР

Тип конденсатора	Пределы номинальной емкости, пф	Пределы напряжения, в	Удельная емкость (ср. знач.), пф/см 3	ТКЕ ґ 10 6(град.) -1*	tg d ґ 10 4при частоте f
tg d Т‘ 10 4	f (РіС†)
Воздушный	5Ч10 1ё4Ч10 3	10 2ё10 3	0,1	+(20ё100)	0,1ё5	10 6
Вакуумный	10ё10 3	10 3ё4,5Ч10 4	0,1	+(20ё30)	0,1ё3	10 6
Стеклоэмалевый	10ё10 3	10 2ё10 3	10 3	+65ё-130 (нормирован)	15	10 6
Стеклокерамический	10ё5Ч10 3	10 2ё5Ч10 2	10 4	±(30ё300)	20ё30	10 6
Керамический высокочастотный	1ё10 5	10 2ё10 3	10 3	+120ё-1300 (нормирован)	12ё15	10 6
Керамический низкочастотный	10 2ё10 6	10 2ё3Ч10 2	10 5	-	350	10 3
Слюдяной	10ё4Ч10 5	10 2ё10 4	10 3	±50ё±200)	10ё20	10 6
Бумажный	10 2ё10 7	10 2ё1,5Ч10 3	10 4	-	100	10 3
Металлобумажный	2,5Ч10 4ё10 8	10 2ё1,5Ч10 3	10 5	-	150	10 3
Плёночный полистирольный	10 2ё10 4	6Ч10ё1,5Ч10 4	10 3	-200	10	10 3ё10 6
Плёночный ПЭТФ	10 2ё10 8	10 2ё1,6Ч10 4	10 4	-200	20	10 3
Лакоплёночный	10 5ё10 8	10ё10 2	10 6	-	150	10 3
Электролитический алюминиевый	10 5ё10 10	4ё5Ч10 2	10 8	-	2Ч10 3	50
Танталовый	10 5ё10 9	3ё6Ч10 2	2Ч10 8	-	10 3	50
Оксиднополупроводниковый	10 4ё10 9	1,5ё30	10 8	-	5Ч10 2	50

* ТКЕ не указан для тех типов К. э., у которых изменения ёмкости от температуры относительно велики и нелинейны.

  Лит.:Ренне В. Т., Электрические конденсаторы, 3 изд., Л., 1969.

  А. В. Кочеров.

Конденсаторная сварка

Конденса'торная сва'рка,способ сварки, при котором для нагрева соединяемых изделий используют кратковременный мощный импульс тока, получаемый от батарей статических конденсаторов.�звестно несколько разновидностей К. с.: сопротивлением (точечная, шовная, стыковая), ударная (стыковая) и др. К. с. особенно эффективна при соединении мелких деталей и металлических листов небольшой толщины, например при изготовлении деталей для электронных ламп, малогабаритных приборов и аппаратов, металлических игрушек, предметов галантереи и пр.

Конденсаторные масла

Конденса'торные масла',нефтяные масла, применяемые для заливки и пропитки конденсаторов; относятся к группе электроизоляционных масел.

Конденсаторный асинхронный двигатель

Конденса'торный асинхро'нный дви'гатель,

  1) асинхронный электродвигатель,питаемый от однофазной сети и имеющий на статоре две обмотки, одна из которых включается в сеть непосредственно, а другая - последовательно с электрическим конденсатором для образования вращающегося магнитного поля. Конденсаторы создают сдвиг фаз между токами обмоток, оси которых сдвинуты в пространстве. Наибольший вращающий момент развивается, когда сдвиг фаз токов составляет 90°, а их амплитуды подобраны так, что вращающееся поле становится круговым. При пуске К. а. д. оба конденсатора включены, а после его разгона один из конденсаторов отключают; это обусловлено тем, что при номинальной частоте вращения требуется значительно меньшая емкость, чем при пуске. К. а. д. по пусковым и рабочим характеристикам близок к трёхфазному асинхронному двигателю. Применяется в электроприводах малой мощности; при мощностях свыше 1 квтиспользуется редко вследствие значительной стоимости и размеров конденсаторов.

  2) Трёхфазный асинхронный электродвигатель, включаемый через конденсатор в однофазную сеть. Рабочая ёмкость конденсатора для 3-фазного двигателя определяется по формуле С _р= 2800  ( мкф) ,если обмотки соединены по схеме «звезда», или С _р= 4800  ( мкф) ,если обмотки соединены по схеме «треугольник». Ёмкость пускового конденсатора С _п=(2,5 - 3)Ч С _р. Рабочее напряжение конденсаторов должно быть в 1,5 раза выше напряжения сети; конденсаторы устанавливаются обязательно бумажные.

Р РёСЃ. 1. Схема (Р°) Рё векторная диаграмма (Р±) конденсаторного асинхронного двигателя: U, U _Р‘, U _C- напряжения; I _A, I _Р‘- токи; Рђ Рё Р‘ - обмотки статора; Р’ - центробежный выключатель для отключения РЎ ₁после разгона двигателя; C ₁Рё C ₂- конденсаторы.

Р РёСЃ. 2. Схема включения РІ однофазную сеть трёхфазного асинхронного двигателя СЃ обмотками статора, соединёнными РїРѕ схеме «звезда» (Р°) или «треугольник» (Р±): B ₁Рё Р’ ₂- выключатели; РЎ _СЂ- рабочий конденсатор; C _Рї- РїСѓСЃРєРѕРІРѕР№ конденсатор; РђР” - асинхронный электродвигатель.