ელექტრული კონდენსატორი არის მოწყობილობა, რომელსაც შეუძლია შეინახოს მუხტი და ენერგია ელექტრული ველიდან. ძირითადად, იგი შედგება წყვილი გამტარებისგან (ფირფიტები), რომლებიც გამოყოფილია დიელექტრიკული ფენით. დიელექტრიკის სისქე ყოველთვის გაცილებით მცირეა ვიდრე ფირფიტების ზომა. ელექტრულ ეკვივალენტურ წრეებზე კონდენსატორი მითითებულია 2 ვერტიკალური პარალელური სეგმენტით (II).
ძირითადი რაოდენობები და საზომი ერთეულები
არსებობს რამდენიმე ძირითადი რაოდენობა, რომელიც განსაზღვრავს კონდენსატორს. ერთ-ერთი მათგანია მისი სიმძლავრე (ლათინური ასო C), მეორე კი სამუშაო ძაბვა (ლათინური U). SI სისტემაში ელექტრული სიმძლავრე (ან უბრალოდ ტევადობა) იზომება ფარადებში (F). უფრო მეტიც, როგორც ტევადობის ერთეული, 1 ფარადი - ეს ბევრია - პრაქტიკაში თითქმის არასოდეს გამოიყენება. მაგალითად, პლანეტა დედამიწის ელექტრული მუხტი მხოლოდ 710 მიკროფარადია. ამიტომ, კონდენსატორების ელექტრული ტევადობა უმეტეს შემთხვევაში იზომება ფარადიდან მიღებული რაოდენობით: პიკოფარადებში (pF) ძალიან მცირე ტევადობის მნიშვნელობით (1 pF=1/106µF), მიკროფარადებში (µF) საკმარისად დიდი მნიშვნელობით (1 uF=1/106 F). ელექტრული სიმძლავრის გამოსათვლელად აუცილებელიაფირფიტებს შორის დაგროვილი მუხტის რაოდენობა გავყოთ მათ შორის პოტენციური სხვაობის მოდულზე (ძაბვა კონდენსატორზე). კონდენსატორის დამუხტვა ამ შემთხვევაში არის მუხტი, რომელიც გროვდება მოცემული მოწყობილობის ერთ-ერთ ფირფიტაზე. მოწყობილობის 2 დირიჟორზე ისინი მოდულში იდენტურია, მაგრამ ნიშნით განსხვავდებიან, ამიტომ მათი ჯამი ყოველთვის ნულის ტოლია. კონდენსატორის მუხტი იზომება კულონებში (C) და აღინიშნება ასო Q..
ძაბვა ელექტრო მოწყობილობაზე
მოწყობილობის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი პარამეტრი, რომელსაც ჩვენ განვიხილავთ, არის ავარიის ძაბვა - პოტენციური სხვაობა კონდენსატორის ორ გამტარს შორის, რაც იწვევს დიელექტრიკული ფენის ელექტრულ რღვევას. მაქსიმალური ძაბვა, რომლის დროსაც არ არის მოწყობილობის დაშლა, განისაზღვრება გამტარების ფორმით, დიელექტრიკის თვისებებითა და მისი სისქით. საოპერაციო პირობები, რომლებშიც ელექტრული მოწყობილობის ფირფიტებზე ძაბვა ახლოსაა ავარიულ ძაბვასთან, მიუღებელია. კონდენსატორზე ნორმალური სამუშაო ძაბვა რამდენჯერმე ნაკლებია ავარიის ძაბვაზე (ორჯერ სამჯერ). ამიტომ, არჩევისას ყურადღება მიაქციეთ ნომინალურ ძაბვას და ტევადობას. უმეტეს შემთხვევაში, ამ რაოდენობების ღირებულება მითითებულია თავად მოწყობილობაზე ან პასპორტში. კონდენსატორის ჩართვა ქსელში ნომინალურ ძაბვაზე გადაჭარბებული ძაბვისთვის, საფრთხეს უქმნის ავარიას, ხოლო ტევადობის მნიშვნელობის გადახრა ნომინალური მნიშვნელობიდან შეიძლება გამოიწვიოს უფრო მაღალი ჰარმონიების გამოყოფა ქსელში და მოწყობილობის გადახურება.
კონდენსატორების გარეგნობა
კონდენსატორების დიზაინი შეიძლება იყოსყველაზე მრავალფეროვანი. ეს დამოკიდებულია მოწყობილობის ელექტრული სიმძლავრის მნიშვნელობაზე და მის დანიშნულებაზე. განსახილველი მოწყობილობის პარამეტრებზე გავლენას არ უნდა ახდენდეს გარე ფაქტორები, ამიტომ ფირფიტები ისეთი ფორმისაა, რომ ელექტრული მუხტით შექმნილი ელექტრული ველი კონცენტრირებული იყოს კონდენსატორის გამტარებლებს შორის მცირე უფსკრულით. აქედან გამომდინარე, ისინი შეიძლება შედგებოდეს ორი კონცენტრირებული სფეროსგან, ორი ბრტყელი ფირფიტისგან ან ორი კოაქსიალური ცილინდრისგან. აქედან გამომდინარე, კონდენსატორები შეიძლება იყოს ცილინდრული, სფერული და ბრტყელი გამტარების ფორმის მიხედვით.
მუდმივი კონდენსატორები
ელექტრული ტევადობის ცვლილების ბუნების მიხედვით, კონდენსატორები იყოფა მოწყობილობებად მუდმივი, ცვლადი ტევადობით ან ტრიმერებად. მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ თითოეულ ამ ტიპს. მოწყობილობები, რომელთა ტევადობა არ იცვლება ექსპლუატაციის დროს, ანუ ის მუდმივია (ტევადობის მნიშვნელობა მაინც შეიძლება მერყეობდეს მისაღები ფარგლებში ტემპერატურის მიხედვით) არის ფიქსირებული კონდენსატორები. ასევე არის ელექტრომოწყობილობები, რომლებიც ცვლის ელექტრო სიმძლავრეს მუშაობის დროს, მათ უწოდებენ ცვლადებს.
რაზეა დამოკიდებული C კონდენსატორში
ელექტრული სიმძლავრე დამოკიდებულია მისი გამტარების ზედაპირის ფართობზე და მათ შორის მანძილზე. ამ პარამეტრების შესაცვლელად რამდენიმე გზა არსებობს. განვიხილოთ კონდენსატორი, რომელიც შედგება ორი ტიპის ფირფიტისგან: მოძრავი და ფიქსირებული. მოძრავი ფირფიტები მოძრაობს ფიქსირებულთან შედარებით, რის შედეგადაც იცვლება კონდენსატორის ტევადობა. ანალოგის დასარეგულირებლად გამოიყენება ცვლადი ანალოგებიმოწყობილობები. გარდა ამისა, სიმძლავრე შეიძლება შეიცვალოს ექსპლუატაციის დროს. ტრიმერის კონდენსატორები უმეტეს შემთხვევაში გამოიყენება ქარხნული აღჭურვილობის დასარეგულირებლად, მაგალითად, ტევადობის ემპირიულად შესარჩევად, როდესაც გამოთვლა შეუძლებელია.
კონდენსატორი წრეში
DC წრეში განსახილველი მოწყობილობა ატარებს დენს მხოლოდ ქსელთან მიერთების მომენტში (ამ შემთხვევაში მოწყობილობა იტენება ან იტენება წყაროს ძაბვამდე). კონდენსატორის სრულად დატენვის შემდეგ, მასში დენი არ გადის. როდესაც მოწყობილობა უკავშირდება ალტერნატიული დენის წრეს, მისი განმუხტვისა და დამუხტვის პროცესები ერთმანეთს ენაცვლება. მათი მონაცვლეობის პერიოდი უდრის გამოყენებული სინუსოიდური ძაბვის რხევის პერიოდს.
კონდენსატორების მახასიათებლები
კონდენსატორი, ელექტროლიტის მდგომარეობიდან და მასალის მიხედვით, რომლისგანაც იგი შედგება, შეიძლება იყოს მშრალი, თხევადი, ოქსიდ-ნახევარგამტარი, ოქსიდ-ლითონი. თხევადი კონდენსატორები კარგად გაცივებულია, ამ მოწყობილობებს შეუძლიათ იმუშაონ მნიშვნელოვანი დატვირთვის ქვეშ და აქვთ ისეთი მნიშვნელოვანი თვისება, როგორიცაა დიელექტრიკის თვითგანკურნება ავარიის დროს. მშრალი ტიპის ელექტრო მოწყობილობებს აქვთ საკმაოდ მარტივი დიზაინი, ოდნავ ნაკლები ძაბვის დაკარგვა და გაჟონვის დენი. ამ დროისთვის ყველაზე პოპულარულია მშრალი ტექნიკა. ელექტროლიტური კონდენსატორების მთავარი უპირატესობა მათი დაბალი ღირებულება, კომპაქტური ზომა და მაღალი ელექტრული სიმძლავრეა. ოქსიდის ანალოგები პოლარულია (არასწორი კავშირი იწვევს ავარიას).
როგორ დაკავშირება
კონდენსატორის შეერთება DC წრედზე ხდება შემდეგნაირად: დენის წყაროს პლუსი (ანოდი) უკავშირდება ელექტროდს, რომელიც დაფარულია ოქსიდის ფირით. ამ მოთხოვნის შეუსრულებლობამ შეიძლება გამოიწვიოს დიელექტრიკის ავარია. ამ მიზეზით, თხევადი კონდენსატორები უნდა იყოს დაკავშირებული წრედში ალტერნატიული დენის წყაროსთან, რომელიც აკავშირებს ორ იდენტურ მონაკვეთს საპირისპირო სერიაში. ან წაისვით ოქსიდის ფენა ორივე ელექტროდზე. ამრიგად, მიიღება არაპოლარული ელექტრო მოწყობილობა, რომელიც მუშაობს როგორც პირდაპირი, ასევე სინუსოიდური დენით ქსელებში. მაგრამ ორივე შემთხვევაში, შედეგად მიღებული ტევადობა ხდება ნახევარი. უნიპოლარული ელექტრული კონდენსატორები დიდია, მაგრამ შეიძლება ჩართული იყოს AC სქემებში.
კონდენსატორების ძირითადი გამოყენება
სიტყვა "კონდენსატორი" ისმის სხვადასხვა სამრეწველო საწარმოებისა და დიზაინის ინსტიტუტების მუშაკებისგან. მუშაობის პრინციპზე, მახასიათებლებზე და ფიზიკურ პროცესებთან დაკავშირებით, ჩვენ გავარკვევთ, რატომ არის საჭირო კონდენსატორები, მაგალითად, ელექტრომომარაგების სისტემებში? ამ სისტემებში ბატარეები ფართოდ გამოიყენება მშენებლობასა და რეკონსტრუქციაში სამრეწველო საწარმოებში RFC-ის რეაქტიული სიმძლავრის კომპენსაციის მიზნით (ქსელის არასასურველი გადადინებისგან განტვირთვა), რაც ამცირებს ელექტროენერგიის ხარჯებს, ზოგავს საკაბელო პროდუქტებს და აწვდის მომხმარებელს უკეთესი ხარისხის ელექტროენერგიას.. ელექტროენერგეტიკული სისტემების ქსელებში (EPS) რეაქტიული ენერგიის წყაროების (Q) მიერთების სიმძლავრის, მეთოდისა და ადგილის ოპტიმალური არჩევანი უზრუნველყოფსმნიშვნელოვანი გავლენა EPS-ის ეკონომიკურ და ტექნიკურ შესრულებაზე. არსებობს ორი სახის KRM: განივი და გრძივი. განივი კომპენსაციის საშუალებით კონდენსატორის ნაპირები დატვირთვის პარალელურად უერთდებიან ქვესადგურის ავტობუსებს და უწოდებენ შუნტს (SHBK). გრძივი კომპენსაციის შემთხვევაში, ბატარეები შედის ელექტროგადამცემი ხაზის ჭრილში და ეწოდება SPC (გრძივი კომპენსაციის მოწყობილობები). ბატარეები შედგება ცალკეული მოწყობილობებისგან, რომელთა დაკავშირება შესაძლებელია სხვადასხვა გზით: კონდენსატორები, რომლებიც დაკავშირებულია სერიაში ან პარალელურად. როგორც სერიულად დაკავშირებული მოწყობილობების რაოდენობა იზრდება, ძაბვა იზრდება. APC ასევე გამოიყენება დატვირთვების ფაზების მიხედვით გასათანაბრებლად, რკალის და საბადო-თერმული ღუმელების პროდუქტიულობისა და ეფექტურობის გაზრდისთვის (როდესაც APC ჩართულია სპეციალური ტრანსფორმატორების საშუალებით).
ელექტროგადამცემი ხაზების ეკვივალენტურ სქემებზე 110 კვ-ზე მეტი ძაბვით, კონდენსატორების სახით აღინიშნება კონდენსატორების ტევადობის გამტარობა დედამიწაზე. ხაზის ელექტრომომარაგება განპირობებულია ტევადობით სხვადასხვა ფაზის გამტარებლებსა და ფაზური მავთულისა და გრუნტის მიერ წარმოქმნილი ტევადობით. ამიტომ ქსელის მუშაობის რეჟიმების, ელექტროგადამცემი ხაზების პარამეტრების გამოსათვლელად და ელექტრული ქსელის დაზიანების ადგილების დასადგენად გამოიყენება კონდენსატორის თვისებები.
მეტი აპლიკაცია
ასევე, ეს ტერმინი შეიძლება მოისმინოს რკინიგზის მუშაკებისგან. რატომ სჭირდებათ მათ კონდენსატორები? ელექტრო ლოკომოტივებზე და დიზელის ლოკომოტივებზე ეს მოწყობილობები გამოიყენება ელექტრული მოწყობილობების კონტაქტების ნაპერწკალის შესამცირებლად, ამომრთველებისა და პულსირებული პულსაციის დენის გასაქრობად.ამომრთველები, ასევე სიმეტრიული სინუსოიდური ძაბვის წარმოქმნის შესაქმნელად, რომელიც გამოიყენება ელექტროძრავების გასაძლიერებლად.
თუმცა ეს სიტყვა ყველაზე ხშირად რადიომოყვარულის ტუჩებიდან ისმის. რატომ სჭირდება მას კონდენსატორები? რადიოინჟინერიაში, ისინი გამოიყენება მაღალი სიხშირის ელექტრომაგნიტური რხევების შესაქმნელად, ისინი გამარტივებული ფილტრების, კვების წყაროების, გამაძლიერებლების და ბეჭდური მიკროსქემის დაფების ნაწილია.
ყველა მძღოლის ხელთათმანების ყუთში შეგიძლიათ იპოვოთ რამდენიმე ასეთი ელექტრო ტექნიკა. რატომ არის საჭირო კონდენსატორები მანქანაში? იქ ისინი გამოიყენება აკუსტიკური სისტემების გამაძლიერებელ მოწყობილობებში ხმის მაღალი ხარისხის რეპროდუქციისთვის.
