9.3. Изготовление конденсаторов переменной емкости

Конденсаторы переменной емкости (рис. 9.3) предназначены для тех узлов аппаратуры, где необходимо периодически плавно изменять величину емкости, Наиболее распространены такие конденсаторы, у которых подвижная группа пластин при повороте оси входит в воздушные зазоры между пластинами неподвижной группы (рис. 9.3, а). Они отличаются большой точностью регулировки величины емкости, высокой стабильностью и незначительными потерями. Благодаря этому их широко применяют для настройки высокочастотных колебательных контуров. Выпускаются также конденсаторы переменной емкости с твердым диэлектриком, помещенным между пластинами. Эти конденсаторы используют в основном как подстроечные.

По характеру изменения емкости в зависимости от угла поворота оси, что определяется той или иной формой пластин, конденсаторы разделяют на четыре вида: прямоемкостные, прямоволновые, прямочастотные и среднелинейные (логарифмические).

У прямоемкостных конденсаторов с полукруглыми подвижными пластинами емкость изменяется пропорционально углу поворота оси. Их используют редко, главным образом в измерительной аппаратуре. Прямоволновые конденсаторы имеют несколько иную форму пластин; они позволяют изменять длину волны колебательного контура пропорционально углу" поворота оси. Эти конденсаторы также применяют редко.

Более широко используют прямочастотные конденсаторы, дающие равномерное изменение частоты контура по диапазону, а также среднелинейные конденсаторы, у которых процентное изменение емкости, приходящееся на градус, поворота оси, остается постоянным в любом месте шкалы. Это обеспечивает одинаковую точность отсчета по всей шкале и значительно облегчает изготовление спаренных конденсаторов на одной оси.

Конденсаторы переменной емкости, устанавливаемые в радиовещательных приемниках, обычно имеют функцию изменения емкости, близкую к среднелинейной.

Рис. 9.3. Конденсаторы переменной емкости:

а – одинарный; б – спаренный.

Для радиоаппаратуры широкого применения изготовляют одинарные конденсаторы и блоки спаренных (два конденсатора на одной оси — см. рис. 9.3, б) и строенных конденсаторов переменной емкости с воздушным диэлектриком. Минимальная емкость (подвижные пластины полностью выведены) таких конденсаторов лежит в пределах 10—17 пф, а максимальная (пластины полностью введены) — в пределах 450—540 пф. Сопротивление изоляции менаду группами подвижных и неподвижных пластин конденсатора при любом повороте его оси должно быть не менее 200 Мом. В радиоаппаратуре с ультракоротковолновым диапазоном устанавливают конденсаторы, емкость которых при повороте оси на угол от 0 до 180° изменяется примерно от 8 до 20 пф.

Подстроечные конденсаторы применяют для точной фиксированной подстройки емкости в цепях высокой частоты, чаще всего в колебательных контурах. Для этого одну из обкладок или группу обкладок делают подвижной по отношению к другой, неподвижной обкладке (рис. 9.4). Обычно такие конденсаторы обладают сравнительно небольшими пределами изменения емкости, конденсаторы этого типа разделяют на две основные группы: воздушным и твердым диэлектриком. Воздушные конденсаторы выпускают двух основных видов: плоские и цилиндрические. Из подстроечных конденсаторов с твердым диэлектриком наиболее распространены керамические, которые в зависимости от конструкции разделяются на два вида: плоский поворотный и цилиндрический.

Рис. 9.4. Полупеременный конденсатор

Промышленность выпускает подстроечные конденсаторы серии КПК (конденсаторы подстроечные керамические), предназначенные для работы в цепях постоянного и переменного токов. Статор этих конденсаторов представляет собой керамическое основание, на поверхность которого нанесен тонкий слой серебра, образующий сектор обкладки. Ротором служит керамический диск с таким же сектором. Емкость конденсатора изменяют поворотом диска.

Конденсаторы переменной емкости могут иметь следующие неисправности: пробой, замыкание пластин, утечки, изменение номинального значения емкости.

Пробой конденсатора может быть вызван чрезмерным повышением напряжения, в результате чего происходят пробой изоляции и короткое замыкание между обкладками. Замыкание пластин, чаще всего встречающееся в воздушных переменных конденсаторах, происходит в результате их деформации. Утечки появляются вследствие повышенного их нагрева конденсатором, из-за чего снижается сопротивление изоляции и конденсатор начинает пропускать постоянный ток. Номинальное значение емкости может измениться вследствие длительной работы конденсатора или при колебаниях температуры окружающей среды.

Собранные конденсаторы могут иметь такие дефекты: соприкасание роторных и статорных пластин, наличие продольного (аксиального) и поперечного (радиального) зазоров оси роторной системы, в токосъемниках и других конструктивных элементах, неплавный ход ротора при его вращении, отсутствие смазки в подшипниках и подпятниках.