Эквивалентная схема электростатического преобразователя

Эквивалентная схема электростатического преобразователя, схематическая конструкция которого показана на рис. 6.9, а, приведена на рис. 6.9, б. В эквивалентной схеме учитываются емкость Cо между электродами 1 и 2, сопротивление  изоляции между электродами, сопротивление r и индуктивность L кабеля, а также паразитная емкость  между электродами и заземленными деталями конструкции и между жилой кабеля и его заземленным экраном.

Влияние отдельных элементов схемы учитывается в зависимости от конкретных обстоятельств. Так, при работе на низкой частоте сопротивление конденсатора велико и влияние индуктивности и сопротивления ввода не сказывается. При работе на высоких частотах сопротивление конденсатора падает, и большую роль начинают играть индуктивность и сопротивление ввода, в то время как шунтирующее действие сопротивления утечки перестает сказываться. В этом случае удобнее последовательная эквивалентная схема преобразователя (рис. 6.9, в), где

и                       (6.17)

Влияние сопротивления утечки может выть учтено соответствующей добавкой в сопротивлении 

.                  (6.18)

Эффективная емкость  на высокой частоте оказывается за счет индуктивности L больше емкости  , так как

                        (6.19)

Действие индуктивности токоподводов начинает сказываться обычно на частотах свыше 10 МГц.

В эквивалентной схеме ЭС преобразователя с диэлектриком должны быть учтены потери в последнем. Из-за потерь в ЭС преобразователе сдвиг фаз между напряжением и током оказывается меньше p/2 на угол потерь d.

Последовательная и параллельная схемы, учитывающие потери в диэлектрике, представлены на рис. 6.9, г. Эквивалентные сопротивления для этих схем выражают часто через приводимый в справочных данных тангенс угла потерь d как 

.                          (6.20)

Емкости  и связаны между собой зависимостью

                         (6.21)

и, так как обычно , можно считать приблизительно равными:

= .                                (6.22)

В образцовых воздушных конденсаторах  не превышает , так как определяется только потерями в изоляции и в материале электродов.

В конденсаторах с диэлектриком угол потерь значительно больше и, кроме того, может зависеть от напряжения на конденсаторе, частоты, температуры и влажности.

В некоторых случаях при наличии диэлектрика между электродами преобразователя приходится считаться с тем, что после поляризации диэлектрики еще в течение какого-то времени (0,1 – 2 с) сохраняют заряд (абсорбция), что приводит к остаточным напряжениям, достигающим нескольких процентов от значения приложенного напряжения. Влияние абсорбции в эквивалентной схеме конденсатора в первом приближении можно учесть включением параллельно емкости  цепочки, состоящей из емкости  и сопротивления . Поэтому полная эквивалентная схема ЭС преобразователя может быть представлена в виде рис. 6.9д.

 

 

Рисунок 6.9 Эквивалентные электрические схемы замещения преобразователя.

 

⇐ Предыдущая51525354555657585960Следующая ⇒

Поделиться: