Реферат по предмету "Коммуникации и связь"


Конденсатор подстроечный с симметричным ротором

МИНИСТЕСТВО НАУКИ ИОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ
Харьковский национальныйуниверситет радиоэлектроники
Кафедра ПЭЭА
Работа
по дисциплине:
«Элементная базаэлектронных аппаратов»
на тему:
«Конденсатор подстроечныйс симметричным ротором»
Выполнил: Лысенко Т.Е.
Проверил:        СвитенкоВ.Н.
Харьков 2008

Введение
Важной частьюрадиоэлектронной аппаратуры (РЭА) и бытовой в частности являютсяэлектрорадиоэлементы (ЭРЭ), которые лежат в их основе. По этой причиненеразрывно связаны: качество РЭА и радиоэлементов. Основным этапом, на которомзадаются параметры радиоэлементов, является этап проектирования. В ходепроектирования учитывается конструктивные и технологические факторы. Нужновыбрать правильный вариант конструкции, согласовав минимальные габаритныеразмеры и требуемые технические характеристики.
Задачейданного курсового проектирования является не только проектирование конкретногоЭРЭ, но и приобретение личного опыта разработки ЭРЭ. Курсовое проектированиедолжно научить студента самостоятельно работать, а также способствовать егосамовоспитанию, так как творческое отношение к труду – важнейшее качествоспециалиста любой профессии, а развитие творческих способностей является объективнойпотребностью, диктуемой развитием науки и техники.

1. Анализтехнического задания
1.1Назначение
Подстроечныеконденсаторы с симметричным ротором применяют при необходимости точнойнастройки системы пуш-пул или симметрично настроенных радиочастотных контуровочень малыми изменениями емкости. Эти конденсаторы конструируют таким образом,что при повороте ротора емкость каждой системы пластин увеличивается илиуменьшается в одинаковой степени.
1.2 Условияэксплуатации
Разрабатываемыйконденсатор относится к I климатической группе, используется встационарной приемной радиоаппаратуре. В I группу входятрадиодетали, которые подвергаются воздействию условий, не более суровых, чемобычные климатические условия. Для этой группы характерны изделия, используемыев портативном, ручном оборудовании средств связи, радиочастотные и другиекабели, измерительные приборы, телефонные шнуры, волноводы, штепсельные разъемы[2].
Таблица 1.1 –Климатические требованияВоздействующий фактор Группа I
Температура, 0С:
рабочая
хранения
От –55
до +55
От –65
до +71
Давление, мм рт. ст:
рабочее
высота, м
522
3048 Влажность 100% относительная влажность с конденсацией влаги на деталях
Механическая вибрация:
циклы в секунду
ускорение,g
10-55
не применимо
Время жизни:
при работе, ч
при хранении, лет
30000
5
Различают дваслучая применения подстроечных конденсаторов:
а) дляподстройки, при которой конденсатор устанавливают на заданную величину емкостии закрепляют в таком положении;
б) длянастройки, при которой необходимо периодическое изменение емкости.
1.3Требованияк габаритам
Обеспечитьминимальные габаритные размеры.
1.4 Параметры
1.4.1Максимальная емкость – 50 пФ
1.4.2Минимальнаяемкость – 3,5 пФ
1.4.3Рабочеенапряжение – 12 В
1.4.4Годововйвыпуск – 5000 шт.

2. Обзораналогичных конструкций
Одним изважнейших требований, предъявляемых к подстроечным конденсаторам, являетсяплавность установки ёмкости и надежность фиксации, т.е. сохранениеустановленной ёмкости во времени и при ударах, вибрациях и других механическихвоздействиях. Ниже приведены наиболее характерные конструкции подстроечныхконденсаторов.
Конденсатор, свращающимся ротором, состоит из керамического основания, на котором укрепленыстатор и в специальном подшипнике ротор. Радиус ротора примерно 10 мм, зазор0,2-0,25 мм. Подшипник и пружинный токосъём создают момент вращения до 500г*см, что обеспечивает необходимое самоторможение ротора; в некоторых случаяхконденсатор снабжают стопорным устройством.
Достоинствомтаких конденсаторов являются хорошие электрические характеристики, анедостатком – сложность изготовления, поэтому в основном их применяют вспециальной РЭА.
Рядконструкций конденсаторов такого типа нормализован. Наиболее употребительнымиявляются конденсаторы типа КПВ и малогабаритные КПМ и КПВМ. Они выпускаются в несколькихконструктивных вариантах: обычного типа, с разделенным статором («бабочка»)-для использования в двухтактных схемах и дифференциальные.
Цилиндрическиеподстроечные конденсаторы имеют несколько конструктивных вариантов.Конденсаторы небольшой емкости (до 10-20 пФ) состоят из трубчатого статора исплошного цилиндрического ротора, осевое перемещение которого осуществляетсяпри помощи винта с большим шагом нареки. Конденсаторы большей ёмкостивыполняются с твёрдым диэлектриком или имеют ротор и статор в виде несколькихкоаксиальных цилиндров.
Основнымнедостатком таких конденсаторов является пониженная влагостойкость,обусловленная трудностью удаления влажного воздуха из внутренней полостиконденсатора. Конденсаторы небольшой емкости этого типа особенно частоиспользуются в УКВ диапазоне РЭА.
Шайбовыекерамические подстроечные конденсаторы типа КПК являются конденсаторами общегоприменения, так как они относительно дешевы, имеют удовлетворительныеэлектрические характеристики и небольшие размеры. Конденсаторы состоят изкерамического основания — статора на котором укреплен вращающийся керамическийдиск – ротор. Обкладками служат слои серебра на статоре и роторе нанесенныеметодом вжигания. Промышленность выпускает несколько типов таких конденсаторовнаибольшее применение из которых находит КПК-1. малогабаритный вариант такогоконденсатора КПК-МП предназначен для использования в печатных схемах а КПК-МН –для навесного монтажа. ТКЕ таких конденсаторов –(200-800)*10-6 1/0С.
Пружинныйподстроечный конденсатор состоит из двух металлических обкладок, укрепленныходна над другой на изоляционном основании. Верхняя пластина делается изпружинного материала и при помощи винта может приближаться или отдалятся отнижней пластины, изменяя тем самым емкость конденсатора. Во избежание короткогозамыкания к нижней обкладке приклеивается тонкая изоляционная прокладка изслюды или полистирола. Такие конденсаторы достаточно просты в производстве, ноотличаются большой нестабильностью, а поэтому применяются лишь в простейшейРЭА.
В простейшейРЭА находит широкое применение также очень дешевый проволочный подстроечныйконденсатор, состоящий из куска изолированной проволоки длиной 2-3 см,диаметром 2*1,5 мм, на которой плотно намотана изолированная (ПЭВ) проволокадиаметром 0,2-0,3 мм. Подгонка необходимой емкости производится откусываниемчасти намотки.

3. Выборнаправления проектирования и основных конструкторских решений
Т.к.конденсатор подстроечный, то выбираем прямоемкостную зависимость измененияемкости от угла поворота пластин. Конденсатор рассчитан на однократнуюнастройку, петому в качестве подшипника выбираем подшипник трения. В качестветокосъема применяется токосъем со скользящим контактом. В таких токосъемахпереходное сопротивление скользящего контакта должно быть по возможности мало(меньше 0,01 Ом) и не изменяться в процессе эксплуатации и во времени. Сборкароторных и статорных пластин осуществляется при помощи шайб. Крепление к местуустановки производится при помощи двух болтов М4. Роторные и статорные пластиныкрепятся на керамическом основании развальцовкой. Роторные и статорные пластины(толщиной 0,14 мм) изготовляются штамповкой из алюминия марки Амг5 (ГОСТ21488-76) [4] т.к. алюминий хорошо обрабатывается штамповкой, имеет невысокоеудельное электрическое сопротивление, устойчив к воздействию влаги, не дорогой.Роторные и статорные оси изготавливаются из бронзы марки БрБ2 (ГОСТ 493-54).Бронза БрБ2 имеет высокие упругие и механические свойства, хорошаяпластичность, Значительное сопротивление усталости, высокая коррозионнаястойкость. Физические характеристики приведены в таблице 3.1. В качестведиэлектрика между роторными и статорными пластинами используется фторопласт-4толщиной 0,1 мм.
Таблица 3.1 — Физические характеристики бронзы марки БрБ2Физические характеристики материала Значение Удельное электрическое сопротивление r, мкОм*см 6,8 Твердость по Брикелю 378 Модуль упругости Е*104кгс/мм2 1,25 Плотность, r г/см3 8,25 Удельная теплопроводность k при 18 0С, Вт/(см*град) 0,84 Коэффициент линейного расширения 2*10-6 1/град 16,6 Предел прочности sВ, кг*с/мм2 42
Бронза БрБ2имеет высокие упругие и механические свойства, хорошая пластичность,значительное сопротивление усталости, высокая корозионная стойкость.

4.Электрический и конструкторский расчеты
4.1Минимальная емкость
В расчетах неимеет смысла рассчитывать минимальную емкость конденсатора, т.к. она слишкоммала и на неё влияют многие факторы и расчетное значение отличается отполученного в процессе производства.
4.2Максимальная емкость
Вразрабатываемом конденсаторе имеются две секции одинаковой емкости. Выбираемпоследовательное их включение, в результате чего ёмкость каждой секции будетравна:
/> (4.1)
где Сс –емкость одной секции;
С – емкостьконденсатора.
/>
4.3 Зазормежду пластинами ротора и статора
Зазор d междупластинами ротора и статора рассчитывается по следующей формуле
/> (4.2)
где Um –амплитуда переменного напряжения на конденсаторе, В.

/>
Т.к. такойзазор трудно реализовать из технологических соображений, то зазор выбираем 0.14мм.
4.4 Выбордиаметра ротора
Диаметрротора выбираем равным 1.5 мм.
4.5 Радиусвыреза в статорных пластинах
Радиус вырезав статорных пластинах (r0) вычисляем по формуле
/> (4.3)
где r0С –радиус оси.
/>
4.6 Выборформы пластин ротора
Т.к.конденсатор подстроечный и закон изменения емкости – прямо емкостной, то формуследует выбрать полукруглую. Но у данного конденсатора угол поворота 900,поэтому форма роторных пластин – “баттерфляй”.
4.7 Радиусроторных пластин
Радиусроторных пластин (R) и длина секции (l) должны находиться в соотношении

/>  (4.4)
Поэтомуцелесообразно рассчитывать радиус роторных пластин подбором. Выведем расчетнуюформулу. Емкость одной секции равна
/> (4.5)
где S –площадь пластины;
n –количество пластин, шт;
e0– относительная диэлектрическая проницаемость (8.85*10-12);
d1, d2 – толщинавоздушной и диэлектрической прослойки соответственно, мм;
e1,e2– проницаемость воздушной и диэлектрической прослойки соответственно.
Площадьпластин вычисляется по формуле
/> (4.6)
В техническомзадании стоит требование – уменьшение габаритных размеров. По этой причинеследует использовать диэлектрическую прокладку между пластинами. Введение такойпрокладки отражается на расчетах, учитывается проницаемость вводимогодиэлектрика. Причем чем больше e диэлектрика, тем меньше габариты конденсатора. Вкачестве диэлектрика выбираем фторопласт-4.
Подставим вформулу 4.5 формулу       4.6 и выразим R

/>
/> (4.7)
/>
/>
Подбираяколичество пластин, получим результаты (таблица 4.1)
Таблица 4.1 –Результаты подбора количества пластинn 15 17 19 R 9.35 8.77 8.3 l 5.71 6.49 7.23
Оптимальныеразмеры получаются при n=17.
Выбираемследующие параметры
Таблица 4.2 — ДанныеN 17 R 8.77 L 6.49

5. Компоновкаи её уточнение
Сборка ротораи статора производится при помощи шайб. Расположение статорного токосъемапоказано на рисунке

6. Паспорт наизделие
6.1 НазваниеЭРЭ
Название ЭРЭ:конденсатор подстроечный с симметричным ротором.
6.2 Назначение
Конденсаторподстроечный с симметричным ротором предназначен для подстройки частоты в УКВконтурах приёмной радиоаппаратуры.
6.3 Основныеэксплуатационные показатели
— максимальнаяемкость Сmax= 50 пФ;
минимальнаяемкость Сmin= 3,5 пФ;
рабочеенапряжение 12 В;
габаритныеразмеры *´*´.

Списокиспользуемой литературы
1 Волгов В.А. В67 Деталии узлы радиоэлектронной аппаратуры. Изд. 2-е перераб. И доп. М., «Энергия», 2007.656 с. с ил.
2 Дж. В.А. Дэммер и Г.М.Норденберг Конденсаторы постоянной и переменной емкости М.-Л., Госэнергоиздат, 2003,315 стр. с рис. 621.319.4
3 Свитенко В.Н. С24Электрорадиоэлементы Курсовое проектирование: Учеб. Пособие для вузов по спец.«Конструирование и производство РЭА». – М.: Высш. шк., 1987. \ 207 с.: ил.
4 Справочниктехника-конструктора. Изд. 3-е, перераб. И доп. Самохвалов Я.А., Левицкий М.Я.,Григораш В.Д. Киев, «Техніка», 1978. 592 с.


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :

Реферат Методи превентивної педагогіки
Реферат Трудовой договор (контракт), заключение, расторжение
Реферат кружковая работа как средство предупреждения агрессивности
Реферат Макаренко А.С.
Реферат Количественный анализ рисков инвестиционных проектов
Реферат Понятие государственного устройства. Формы государственного устройства унитарная и федеративная
Реферат Организация кассовой работы в банке. Процесс кредитования клиентов банка и его этапы
Реферат Методика обучения истории в начале XX века
Реферат Межличностные отношения
Реферат Место школы в системе образования страны
Реферат Методика обобщения исторических знаний по историческому материалу
Реферат Бритты и Рим
Реферат Методика проведения лабораторно-практических работ по экономике в школе
Реферат Методика обучения учащихся работе на сверлильном станке
Реферат Трансакционные издержки: сущность и динамика в российской экономике