Что такое конденсатор? Как он устроен? Кто изобрёл первый в мире конденсатор? — все эти вопросы мы сегодня подробно раскроем. Итак, что же это за устройство. Многие из школы помнят, что конденсатор —

это устройство, предназначенное для накапливания и передачи заряда. Состоит оно из двух металлических пластин, между которыми находится слой диэлектрика. История этого устройства началась с 1745 года, когда немецкий физик Эвальд Юрген фон Клейст и голландский физик Питер ван Мушенбрук случайно создали лейденскую банку. Она то и стала первым в мире конденсатором. Самое главное в конденсаторе это его ёмкость и номинальное напряжение.       Ёмкость — это способность конденсатора накапливать в себе электрический заряд. Ёмкость измеряется в Фарадах (Ф). Наиболее часто встречаемые величины при расчётах это:

• пикофарад (10^-12);
• нанофарад (10^-9);
• микрофарад (10^-6).

       Приведу пример: ёмкость нашей планеты Земля составляет 710мкФ. Для того что бы получить 1 Фарад необходим такой проводник, потенциал которого возрастал бы на 1В при передаче ему заряда в 1 Кулон. Т.е. ясно, что 1 Фарад это очень большая ёмкость, поэтому при расчётах или при проектировании чаще применяют небольшие величины (пкФ, нФ, мкФ). Кстати вот маленькая шпаргалка: 1мкФ = 1000нФ = 1000000пкФ. Конденсаторы встречаются почти в любых электрических устройствах: в приборах, в компьютерах, в сетевых фильтрах, в платах и т.п.
И знайте, что ёмкость увеличивается с площадью обкладок и уменьшается с расстоянием между ними. С ёмкостью вроде бы всё понятно, теперь перейдём к номинальному напряжению.

Номинальное напряжение конденсатора

    Номинальное напряжение конденсатора — это напряжение, при превышении которого наступает пробой диэлектрика. Следовательно, работа устройства прекратится, т.к. при пробое диэлектрика возникнет короткое замыкание.
     Номинальное напряжение зависит как от самого диэлектрика (материала), так и от расстояния между обкладками. Необходимо также знать, что номинальное напряжение должно быть не менее чем в 2 раза выше чем то, которое будет к нему приложено во время работы. Иными словами, если источник питания рассчитан на 12В, то номинальное напряжение конденсатора должно быть не ниже 12*2=24В. С номинальным напряжением, надеюсь всё понятно идём дальше.
       Как Вы думаете, от чего зависит время зарядки и разрядки самого конденсатора? Вы, наверное, уже догадались, что от ёмкости и общего сопротивления цепи. То есть чем больше ёмкость и сопротивление, тем больше времени потребуется на зарядку. Ведь если ёмкость большая, следственно количество вмещаемого заряда в неё будет больше, а значит и время на зарядку и разрядку будет тоже больше. Это как с батарейками. Ну а сопротивление уменьшает ток, а если ток небольшой, то потребуется больше времени на зарядку.
         В настоящей жизни необходимо помнить, что есть так называемый ток утечки. Не многие знают, что диэлектрик всё же пропускает малый ток между пластинами. А если пропускает, то со временем это приводит к потере первоначального заряда. Т.е. если конденсатор был полностью заряжен, то через некий промежуток времени заряда в нём станет меньше и будет уменьшаться до следующего включения в сеть.

Типы конденсаторов

      Мы рассмотрели основные характеристики, а также узнали, от чего зависит время зарядки и разрядки и как влияет ток утечки на заряд конденсатора. Все конденсаторы различаются по габаритам и внутренним характеристикам. Поэтому лучше знать типы конденсаторов, это пригодится в радиотехнике, электронике… Слева краткое обозначение (БМ, КД, БМТ и т.д.), а справа его расшифровка:

БМ — бумажный малогабаритный

БМТ — бумажный малогабаритный теплостойкий

КД — керамический дисковый

КЛС — керамический литой секционный

КМ — керамический монолитный

КПК-М — подстроечный керамический малогабаритный

КСО — слюдянной опресованный

КТ — керамический трубчатый

МБГ — металлобумажный герметизированный

МБГО — металлобумажный герметизированный однослойный

МБГТ — металлобумажный герметизированный теплостойкий

МБГЧ — металлобумажный герметизированный однослойный

МБМ — металлобумажный малогабаритный

ПМ — полистироловый малогабаритный

ПО — пленочный открытый

ПСО — пленочный стирофлексный открытый

Поляризированные и неполяризированные конденсаторы

       При внимательном осмотре корпуса можно увидеть обозначение на полюсах «+» и «–». Те конденсаторы, у которых имеются такие обозначения, называются поляризированные, а те у которых их нет — неполяризированные. Эти обозначения обязательно следует учитывать (плюс к плюсу, мину к минусу), иначе при неправильном подключении конденсатор выйдет из строя. Но такое обозначение имеется не у всех устройств. К примеру, те устройства, ёмкость которых более 0,5 мкФ – поляризированные, а к неполяризированным можно отнести керамические дисковые и другие ёмкостные конденсаторы.

Потери в конденсаторах

     Основным элементом потерь является диэлектрик. При повышении частоты, влажности окружающей среды или температуры потери возрастают. Например, при изменении температуры расстояние между обкладками изменяется и свойства конденсатора соответственно тоже. Минимальные потери имеют те устройства, диэлектрик которого выполнен из высокочастотной керамики, а также бумажные и сегнетокерамические диэлектрики.
       В зависимости от конструкции и диэлектрика конденсаторы характеризуются различным температурным коэффициентом ёмкости (ТКЕ). Он показывает относительное изменение ёмкости при изменении температуры на 1°C. Причём температурный коэффициент ёмкости может быть как положительным, так и отрицательным. По значению и знака ТКЕ все конденсаторы делят на группы, которым присваивают буквенные обозначения и цвет корпуса.
      Потери нужно учитывать при замене повреждённого конденсатора.

Прочтя этот текст, Вы узнали, что такое конденсатор и чем он характеризуется. Спасибо за внимание)))

   Сегодня Вы узнаете, что такое реле тока РТ-80, познакомитесь с его принципом действия, будете знать достоинства и недостатки. Ранее я рассказывал о реле тока РТ-40 электромагнитного действия, которое не имеет отсечку тока по времени, что является его основным недостатком.
     Реле тока РТ-80 способно защитить линию, как от короткого замыкания, так и от перегрузок. По сравнению с реле тока РТ-40 это реле включает в себя не одну систему, а сразу две: электромагнитную и индукционную. Устройство электромагнитной системы было подробно описано в теме «Реле тока РТ-40». Индукционная же система отвечает за выдержку времени, которая используется при перегрузках системы. Из-за наличия индукционной системы это реле получило более широкое применение. При токах от 2 до 5 номинальных реле работает с выдержкой по времени (индукционная система), а свыше 5 номинальных –  без выдержки по времени, т.е. мгновенно (электромагнитная система).
     Стоит сказать, что реле тока относится к релейной защите, следовательно,  реле только подаёт сигнал на отключение коммутационным аппаратам.  Некоторые считают, что реле отключает повреждённые участки линии, но это не совсем так. Реле только подаёт сигнал на отключение, а отключают уже выключатели, разъединители и т.п. Что бы реле тока начало работать его необходимо подключить к оперативной сети, напряжение которой 220 В. На подстанциях с высоким напряжением (110 кВ, 330 кВ, 35 кВ и т.п.) применяют трансформаторы тока (ТТ) для создания оперативной сети.
    Шкала прибора показывает значения тока срабатывания при последовательном соединении обмоток, при параллельном соединении значения шкалы удваиваются. Тем самым расширяется предел срабатывания реле по току. Кроме уставки по току, можно регулировать и время срабатывания реле (читайте принцип действия).

Принцип действия РТ-80

     В принципе действия реле я опишу его индуктивную часть, так как  электромагнитную мы уже проходили (читайте реле тока РТ-40). Индукционный элемент реле состоит из электромагнита 1 с короткозамкнутыми витками 2 на полюсах. Обмотка 3 электромагнита имеет ответвления для регулирования тока срабатывания. Ответвления подведены к гнездам штепсельного мостика 4 и переключаются винтами 5. Между полюсами электромагнита расположен алюминиевый диск 16, ось которого укреплена на подвижной рамке 13. Рамка 13 имеет свою неподвижную ось вращения 14. При токах в обмотке реле, меньших тока срабатывания индукционного элемента, рамка 13 оттянута пружиной 20 в крайнее положение, при этом червяк 11, насаженный на ось диска, не сцеплен с зубчатым сегментом 12, который имеет неподвижную ось вращения и может свободно перемещаться вверх и вниз.

      Нижнее положение сегмента фиксируется устройством, с помощью которого регулируется выдержка времени. Это устройство состоит из регулировочного винта 8 и движка 19. При перемещении вверх сегмент 12 своим рычагом поднимает коромысло 10. Диск приходит во вращение при токе, равном 10÷20% от тока срабатывания индукционного элемента. При этом вращение диска не приводит к замыканию контактов. На вращающийся диск действуют электромагнитная сила, вызывающая вращение диска, и противодействующая сила, препятствующая его вращению. Противодействующая сила возникает в связи с пересечением вращающимся диском магнитного потока постоянного магнита 15.
      Установившаяся скорость вращения диска определяется равновесием этих сил. Равнодействующая этих сил стремится повернуть диск вместе с рамкой 13 вокруг оси рамки. Этому препятствует сила пружины. Током срабатывания индукционного элемента называется такой минимальный ток, при котором равнодействующая этих сил преодолеет силу пружины и рамка 13 вместе с диском повернется, произведя сцепление червяка 11 с зубчатым сегментом 12. При этом благодаря вращению диска червяк 11 поднимет зубчатый сегмент 12. Его рычаг в конце пути соприкоснется с коромыслом 10 якоря 6, подняв его вверх, благодаря чему якорь повернется на своей оси так, что воздушный зазор между электромагнитом 1 и правым концом якоря уменьшится. Якорь быстро притянется к электромагниту, замкнув контакты 9 с помощью коромысла 10.
      Время от момента сцепления червяка с зубчатым сегментом до момента замыкания контактов является временем срабатывания реле, его выдержкой времени. Это время при заданной уставке зависит только от скорости подъема сегмента вверх. Скорость подъема сегмента определяется скоростью вращения диска, т. е. зависит от величины тока. Чем больше ток, тем больше скорость вращения диска и скорость подъема сегмента и тем меньше выдержка времени реле.  

Достоинства и недостатки реле тока РТ-80

    У любого устройства имеются достоинства и недостатки. Главное, что реле помогает отключать аварийные режимы работы сети, а также сохранить дорогостоящее оборудование в рабочем состоянии (трансформаторы, двигатели, автотрансформаторы и т.п.). Посмотрим их более подробно.
      Достоинства реле: малая стоимость, наличие индукционной системы, возможность регулировать время срабатывания реле отдельно от тока уставки, проверка работы по вращению алюминиевого диска.
     Недостатки реле: большая масса и размеры, наличие контактной системы, чувствительность к вибрациям, большое время возврата реле в исходное положение (около 0,8 с.).
      В настоящее время реле тока РТ-80 и РТ-40 заменяются на реле микропроцессорного типа. Микропроцессорные реле имеют больше функций, способны заменить несколько реле в одном устройстве, а также настраиваться дистанционно.

Теперь, Вы знаете для чего предназначено реле тока РТ-80, познакомились с принципом его работы))

  Электрический паяльник  — это устройство, предназначенное для лужения и пайки контактных соединений (для создания надёжного и неразрывного контакта между электрическими деталями).
        Также паяльники используют для нагрева и расплавления припоя. Что такое лужение и пайка? Лужение — это покрытие металлического изделия тонким слоем припоя. В качестве припоя используют олово, которое хорошо защищает металл от коррозии. Вообще лужение применяют в таких отраслях как электротехника, радиотехника и во многих других. Кстати, те детали, которые подверглись операции лужения, хорошо выдерживают различные изгибы, перегибы, а также любую деформацию. Из этого можно сделать вывод о том, что лужение — это необходимая операция, которая предохраняет металлическую деталь от коррозии.

     Теперь поговорим о пайке. Пайка — это процесс получения надёжного контакта между деталями или металлическими изделиями. При этой операции используют припои, а также различные флюсы.
        Чаще пользуются припоями, нежели флюсами. Флюс — это химическое вещество, предназначенное для растворения и удаления окислов с поверхности деталей. В качестве флюса может быть всем известная канифоль. Канифоль — это смола хвойных пород деревьев. Температура плавления канифоли зависит от её состава, но начинается от 50 °C и заканчивается 130 °C.
      А припой это металлическое вещество (металлы и сплавы), которое необходимо для соединения заготовок или луженых деталей. Сплавами могут служить олово, свинец, никель, медь и др. Кстати, температура плавления припоя всегда ниже температуры плавления соединяемых деталей.
     Электрический паяльник можно разделить на два типа: большой мощности и малой мощности. Паяльники, у которых мощность более 50 Вт называются паяльники большой мощности. Эти типы паяльников используют для пайки и лужения массивных деталей. Соответственно те паяльники, у которых мощность ниже 50 Вт называются паяльники малой мощности. Они чаще применяются для пайки и лужения электрических схем, радиодеталей, конденсаторов, сопротивления и т.п. У электромонтажников и электромехаников такой инструмент всегда под рукой.
     Напряжение необходимое для работы паяльника небольшое (от 12 до 36 В), малое напряжение необходимо для того, чтобы снизить вероятность выхода из строя полупроводниковых элементов паяльника. Такого напряжения добиваются при помощи понижающего трансформатора.
     Самая важная и рабочая часть паяльников это жала. Сегодня магазины предоставляют огромный выбор жал.

Электрический паяльник — жала

      Обычное жало – это самое распространённый вид, его применяют практически при любых работах.
      Жало-лопатка – этот вид используют для работы с крупными радиокомпонентами. Площадь рабочей поверхности у такого вида немного больше, чем у остальных жал, поэтому легко отпаиваются и разогреваются места крупных соединений.
      Жало-игла – этот вид жала очень напоминает обычный вид иголки. Он очень удобен при работе с мелкими деталями, схемами, микросхемами. Можно сказать, что это ювелирная работа.
      Жало-капля – из самого названия ясно, что эта насадка предназначена для переноса капли припоя в нужное место. Это очень удобно, а также по окончанию работы получается аккуратный вид припоя.
      Изогнутое жало – в основном его используют для удаления лишнего припоя со схемы, с платы или деталей. Это как веник, который убирает лишний или выступающий припой с нужного места.

            Жала паяльника могут быть как медными, так и с никелевым покрытием. Помните, что за любым паяльником всегда требуется уход. У медного паяльника нужно постоянно следить за состояние его кончика, оно может обгореть, выгорать и т.п. Поэтому, как только Вы заметили, что Ваш помощник плохо плавит припой, то следует почистить кончик жала от нагара. Это можно сделать при помощи напильника, либо надфилей. Т.е. создать новый слой меди, который потом необходимо залудить (разогреть паяльник, опустить чистое жала в канифоль, затем в олово, потом снова в канифоль и лишнее убрать при помощи салфетки или тряпки).
Если сделано всё правильно, то жала приобретёт серебристый цвет. Также при помощи надфиля или напильника можно придать кончику жала любую форму, это для удобства работы. Что бы электрический паяльник дольше служил необходимо обеспечить защиту электрической сети от перепадов напряжения.
      Для жал с никелевым покрытием нужен свой паяльник, который будет нагреваться до определённой температуры. Ни в коем случае ни чистите жала с никелевым покрытием шкуркой, надфилем и т.д. Иначе Вы удалите слой, который отвечает за клейкость припоя на кончик паяльника. А также само жало может запросто выгореть.

Электрический паяльник — маленькие хитрости

1.         Хорошее паяное соединение должно быть светло-матовым или светло-блестящим. На поверхности не должно быть никаких тёмных пятен.
2.         Заржавевшие детали из чёрных металлов перед пайком следует опустить в хлористый цинк, разведённый на половину дистиллированной водой. Примерно на 10-12 часов.
3.        Хранить жидкий или полужидкий флюс можно в небольшой баночке, с хоботком, который плотно закрывается. С помощью такой баночки можно легко и быстро нанести необходимое количество флюса на место пайки. При этом место пайки остаётся чистым, а флюс расходуется экономно.
4.       Тонкие медные провода можно сваривать при помощи спички или спиртовки. Для этого их зачищают примерно на 20 мм и аккуратно скручивают между собой, а затем нагревают до того момента пока не образуется шарик металла. Именно этот шарик даст надёжный и прочный контакт.

Теперь Вы познакомились с электрическим паяльником, а также узнали, что такое флюс, пайка канифоль и тому подобное

     Что такое трансформатор? Где применяются трансформаторы? Как устроен трансформатор — все эти вопросы мы сегодня разберём. Итак, трансформатор — это электротехническое устройство, предназначенное для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения одной и той же частоты.
      Трансформаторы широко применяются в электрических сетях, на подстанциях, в сети электроснабжения при передаче электрической энергии и распределении электрической энергии, в нагревательных, сварочных, выпрямительных установках, в радиоаппаратуре, в релейной защите, в устройствах автоматики связи, а также в электроизмерительной техники.

Параметры трансформатора

      Трансформаторов очень много, они различаются по своим характеристикам. Но у любого из них имеются свои номинальные параметры, которые помогают увеличить срок его эксплуатации. Все трансформаторы можно разделить по следующим параметрам:

• по назначению: повышающие и понижающие
• по количеству обмоток: двухобмоточные, трехобмоточные, с расщепленными вторичными обмотками и однообмоточные (автотрансформатор).
• по способу охлаждения: сухие (воздушные), масленые, масленые с дутьём, масленые с направленной циркуляцией, с системой охлаждения, с обдуваемыми вентиляторами.
• по числу фаз: однофазные, трехфазные и многофазные.
• по форме магнитопровода: стержневые, броневые, бронестержневые тороидальные и др.
• по назначению: силовые общего назначения, силовые специального назначения, импульсные, для преобразования частоты и т.п.
• по способу регулирования напряжения: ПБВ — переключение без возбуждения и РПН — регулировка под напряжением.

     Сейчас очень много разных трансформаторов, но чаще всего применяются силовые трансформаторы. Они предназначены для повышения или понижения напряжения в электрических сетях и электроустановках.

Принцип действия трансформаторов

      Основными частями в трансформаторе являются: магнитопровод (сердечник) и обмотки. Одну обмотку включают в сеть с переменным напряжением, эту обмотку и все относящиеся к ней величины i₁,u₁,μ₁ – называют первичной. Другую обмотку, с которой снимается преобразуемое напряжение и величины i₂,u₂,μ₂ — называют вторичной. Кстати, трансформаторы рассчитываются на определённую мощность, которую они способны пропустить через себя. Поэтому необходимо знать нагрузку на трансформаторе.
     Намагничивающая сила в первичной обмотке создаёт в магнитопроводе переменный магнитный поток (Ф), который сцеплён с обеими обмотками и наводит в них электродвижущую силу (ЭДС).
     Магнитопровод выполняет 2 основные функции: составляет магнитную цепь, по которой замыкается магнитный поток и служит основой для крепления обмоток.
Магнитопроводы собираются из отдельных листов электротехнической стали, толщина которой составляет 0,5–0,35 мм. Такая конструкция называется шихтованной конструкцией. Перед сборкой листы с обеих сторон изолируют специальным лаком. Магнитопровод состоит из стержня и ярма. На стержнях располагаются обмотки, а ярмо служит для соединения стержней и делает магнитопровод замкнутым. То есть стержень это вертикально, а ярмо это горизонтально.
Во время работы трансформаторы создают мощное магнитное поле, а также нагреваются. Иногда в трансформаторах возникает межвитковое короткое замыкание, которое выводит его из нормального режима работы.

Теперь Вы знаете, как устроены трансформаторы, как они работают и знаете их назначение. Удачи Вам))