/ ทำไมเราต้องใช้ตัวเก็บประจุ? การเชื่อมต่อตัวเก็บประจุ

ทำไมเราต้องใช้ตัวเก็บประจุ? การเชื่อมต่อตัวเก็บประจุ

ตัวเก็บประจุไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์,ซึ่งสามารถสะสมประจุและพลังงานของสนามไฟฟ้าได้ โดยทั่วไปประกอบด้วยคู่ของตัวนำ (แผ่น) โดยคั่นด้วยชั้นอิเล็กทริก ความหนาของอิเล็กทริกมักจะเล็กกว่าขนาดของแผ่น ในวงจรไฟฟ้าของการเปลี่ยนตัวเก็บประจุจะถูกกำหนดโดยส่วนขนานแนวตั้ง 2 เส้น (II)

คอนเดนเซอร์ไฟฟ้า

ค่าพื้นฐานและหน่วยวัด

มีหลายค่าพื้นฐานซึ่งจะกำหนดตัวเก็บประจุ หนึ่งในนั้นคือความจุ (อักษรละติน C) และที่สอง - แรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานได้ (Latin U) ความจุไฟฟ้า (หรือความจุเพียง) ในระบบ SI วัดได้ใน Farad (F) และเป็นหน่วยของความจุ 1 จู้จี้ - นี้เป็นจำนวนมาก - ในทางปฏิบัติเกือบจะไม่เคยใช้ ตัวอย่างเช่นค่าไฟฟ้าของดาวเคราะห์มีจำนวนเพียง 710 microfarads เท่านั้น ดังนั้นความจุของตัวเก็บประจุในกรณีส่วนใหญ่จึงวัดได้จากอนุพันธ์ของค่า Farad: ใน picofarads (pF) มีความจุขนาดเล็กมาก (1 pF = 1/106μF) ใน microfarads (μF) ที่มีขนาดใหญ่พอสมควร (1 μF = 1/106 F) ในการคำนวณกำลังไฟฟ้าจำเป็นต้องแบ่งปริมาณของประจุที่สะสมอยู่ระหว่างจานโดยใช้โมดูลความต่างศักย์ระหว่างแรงดันไฟฟ้า (แรงดันไฟฟ้ากับตัวเก็บประจุ) ค่าใช้จ่ายของตัวเก็บประจุในกรณีนี้คือค่าใช้จ่ายที่สะสมอยู่บนจานใดแผ่นหนึ่งของอุปกรณ์ที่อยู่ระหว่างการพิจารณา บนตัวนำไฟฟ้าสองตัวของตัวเครื่องมีความเหมือนกันในโมดูลัส แต่ต่างกันในเครื่องหมายดังนั้นผลรวมของพวกมันอยู่เสมอ ค่าของตัวเก็บประจุจะวัดด้วยจี้ (Кл) และถูกกำหนดโดยตัวอักษร Q

การเชื่อมต่อตัวเก็บประจุ

แรงดันไฟฟ้าในเครื่องใช้ไฟฟ้า

หนึ่งในพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดของติดต่อแรงดันไฟฟ้าเสียอุปกรณ์ - ค่าความต่างศักย์ของทั้งสองตัวนำของตัวเก็บประจุซึ่งนำไปสู่การสลายไฟฟ้าของชั้นอิเล็กทริก แรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่เกิดขึ้นรายละเอียดอุปกรณ์จะถูกกำหนดโดยรูปร่างของตัวนำคุณสมบัติเป็นฉนวนและความหนาของมัน สภาพการทำงานภายใต้แรงดันไฟฟ้าบนจานใกล้กับรายละเอียดของเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ไม่ได้รับอนุญาต แรงดันไฟฟ้าปฏิบัติการปกติของตัวเก็บประจุน้อยกว่ารายละเอียดหลายครั้ง (สองหรือสามครั้ง) ดังนั้นทางเลือกที่ควรให้ความสนใจกับแรงดันไฟฟ้าและความจุ ในกรณีส่วนใหญ่ค่าเหล่านี้ชี้ให้เห็นบนอุปกรณ์หรือในหนังสือเดินทาง การเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าเครือข่ายตัวเก็บประจุเกินจัดอันดับขู่สลายของตนและการเบี่ยงเบนจากค่าเล็กน้อยจากความจุสามารถนำไปสู่การเปิดตัวของเครือข่ายประสานและร้อนของอุปกรณ์

แรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุ

ลักษณะของตัวเก็บประจุ

การออกแบบตัวเก็บประจุสามารถเป็นตัวเองได้หลากหลาย ขึ้นอยู่กับค่าความจุไฟฟ้าของอุปกรณ์และวัตถุประสงค์ พารามิเตอร์ของอุปกรณ์ที่เป็นปัญหาไม่ควรได้รับผลกระทบจากปัจจัยภายนอกดังนั้นแผ่นมีรูปแบบที่สนามไฟฟ้าที่สร้างขึ้นโดยประจุไฟฟ้าจะมีสมาธิอยู่ในช่องว่างเล็ก ๆ ระหว่างตัวนำของตัวเก็บประจุ ดังนั้นจึงสามารถประกอบด้วยทรงกลมสองทรงกลมสองแผ่นแบนหรือสองกระบอกคู่ ดังนั้นตัวเก็บประจุสามารถทรงกระบอกทรงกลมและแบนขึ้นอยู่กับรูปร่างของตัวนำ

ตัวเก็บประจุคงที่

ตัวเก็บประจุคงที่

โดยลักษณะของการเปลี่ยนแปลงความสามารถทางไฟฟ้าตัวเก็บประจุจะถูกแบ่งออกเป็นอุปกรณ์ที่มีความจุคงที่ตัวแปรหรือการตัดแต่ง ให้เราตรวจสอบแต่ละประเภทเหล่านี้ในรายละเอียดเพิ่มเติม เครื่องมือที่มีความจุไม่เปลี่ยนแปลงในระหว่างการดำเนินการนั่นคือค่าคงที่ (ค่าของตัวเก็บประจุยังคงแกว่งตัวอยู่ในขอบเขตที่กำหนดขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ) เป็นตัวเก็บประจุแบบถาวร นอกจากนี้ยังมีเครื่องใช้ไฟฟ้าที่เปลี่ยนกำลังไฟฟ้าของพวกเขาในกระบวนการทำงานพวกเขาจะเรียกว่าตัวแปร

สิ่งที่กำหนด C ในตัวเก็บประจุ

ความจุไฟฟ้าขึ้นอยู่กับพื้นที่ผิวของมันตัวนำและระยะห่างระหว่างพวกเขา มีหลายวิธีในการเปลี่ยนพารามิเตอร์เหล่านี้ พิจารณาตัวเก็บประจุซึ่งประกอบด้วยแผ่นสองประเภท: สามารถเคลื่อนย้ายและยึดได้ แผ่นเคลื่อนย้ายได้ค่อนข้างคงที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความจุของตัวเก็บประจุ ใช้ตัวแปรอนาล็อกสำหรับการตั้งค่าอุปกรณ์อะนาล็อก และความจุสามารถเปลี่ยนแปลงได้ในระหว่างการใช้งาน ตัวเก็บประจุตัวเก็บประจุในกรณีส่วนใหญ่จะใช้ในการปรับเปลี่ยนอุปกรณ์ของโรงงานตัวอย่างเช่นเพื่อเลือกความจุโดยสังเกตุเมื่อการคำนวณเป็นไปไม่ได้

ตัวเก็บประจุในวงจร

Capacitor ในวงจร

อุปกรณ์ในวงจร DCดำเนินการปัจจุบันเท่านั้นในขณะที่รวมอยู่ในเครือข่าย (ดังนั้นจึงมีค่าใช้จ่ายหรือชาร์จอุปกรณ์เพื่อความดันของแหล่งที่มา) เมื่อตัวเก็บประจุถูกประจุจนเต็มแล้วไม่มีกระแสไหลผ่าน เมื่ออุปกรณ์เปิดอยู่ในวงจรกระแสสลับการปล่อยและการชาร์จจะสลับกัน ระยะเวลาของการสลับของพวกเขาจะเท่ากับระยะเวลาการสั่นของแรงดันไซน์ที่ใช้

ลักษณะ Capacitor

Capacitor ขึ้นอยู่กับสถานะอิเล็กโทรไลต์และวัสดุซึ่งประกอบด้วยประกอบด้วยของเหลว, ของเหลว, ออกไซด์เซมิคอนดักเตอร์, โลหะออกไซด์ ตัวเก็บประจุของเหลวสามารถระบายความร้อนได้ดีอุปกรณ์เหล่านี้สามารถทำงานภายใต้แรงที่หนักและมีคุณสมบัติที่สำคัญเช่นการบำบัดด้วยตัวทำละลายด้วยตัวทำละลายในตัว อุปกรณ์ไฟฟ้าประเภทแห้งถือว่าง่ายต่อการออกแบบการสูญเสียแรงดันไฟฟ้าน้อยและการรั่วไหลในปัจจุบัน ในขณะนี้เครื่องใช้ไฟฟ้าแห้งที่เป็นที่นิยมมากที่สุด ข้อได้เปรียบหลักของตัวเก็บประจุแบบอิเลคโตรไลต์คือความด้อย, ขนาดกะทัดรัดและความจุไฟฟ้าสูง ตัวทำละลายออกไซด์เป็นขั้ว (การเชื่อมต่อที่ไม่ถูกต้องนำไปสู่การสลาย)

ตัวเก็บประจุในชุด

วิธีเชื่อมต่อ

การเชื่อมต่อตัวเก็บประจุเข้ากับวงจรด้วยค่าคงที่ปัจจุบันเกิดขึ้นดังนี้: บวก (ขั้วบวก) แหล่งกระแสไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับขั้วไฟฟ้าซึ่งถูกปกคลุมด้วยฟิล์มออกไซด์ ในกรณีที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดนี้อาจเกิดการสลายตัวของฉนวนไฟฟ้าได้ ด้วยเหตุนี้ตัวเก็บประจุของเหลวต้องเชื่อมต่อกับวงจรด้วยแหล่งกำเนิดกระแสสลับซึ่งเชื่อมต่อกันสองส่วนอย่างต่อเนื่องกัน หรือทาชั้นออกไซด์บนขั้วไฟฟ้าทั้งสองข้าง ดังนั้นเราจึงได้รับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ไม่ใช่ขั้วที่ทำงานในเครือข่ายที่มีทั้งกระแสคงที่และไซน์โมเลกุล แต่ในทั้งสองกรณีความจุที่เกิดขึ้นจะน้อยกว่าสองเท่า ตัวเก็บประจุแบบไม่ใช้ไฟฟ้า Unipolar มีขนาดที่สำคัญ แต่สามารถรวมอยู่ในวงจรที่มีกระแสสลับได้

การประยุกต์ใช้ตัวเก็บประจุหลัก

คำว่า "คอนเดนเซอร์" สามารถได้ยินจากพนักงานได้สถานประกอบการอุตสาหกรรมต่างๆและสถาบันออกแบบ เมื่อพิจารณาถึงหลักการทำงานลักษณะและกระบวนการทางกายภาพแล้วเราจะหาว่าทำไมตัวเก็บประจุจำเป็นต้องใช้เช่นในระบบจ่ายไฟ ในระบบเหล่านี้แบตเตอรี่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้างและการฟื้นฟูในโรงงานอุตสาหกรรมเพื่อชดเชยพลังปฏิกิริยาของ MRC (ยกเลิกการโหลดเครือข่ายจากกระแสพลังงานที่ไม่พึงประสงค์) ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนด้านพลังงานประหยัดผลิตภัณฑ์สายเคเบิลและมอบคุณภาพที่ดีที่สุดให้กับผู้บริโภค ทางเลือกที่ดีที่สุดของความจุวิธีการและสถานที่ในการเชื่อมต่อแหล่งพลังงานปฏิกิริยา (Q) ในเครือข่ายของระบบไฟฟ้ากำลังส่งผลต่อดัชนีชี้วัดทางเศรษฐกิจและเทคนิคของ EPS อย่างมีนัยสำคัญ มีสองประเภทของ IRM: ขวางและตามยาว ด้วยการชดเชยแบบขวางธนาคารเก็บประจุจะเชื่อมต่อกับบัสของสถานีย่อยขนานกับโหลดและเรียกว่า shunt (SHBK) ด้วยการชดเชยระยะยาวแบตเตอรี่จะถูกตัดเป็นสายส่งไฟฟ้าและเรียกว่า CPC (อุปกรณ์ชดเชยตามยาว) แบตเตอรี่ประกอบดวยอุปกรณแยกตางหากสามารถเชื่อมตอไดหลายวิธีเชนตัวเก็บประจุอนุกรมหรือขนาน การเพิ่มจำนวนอุปกรณ์ที่ต่ออยู่ในชุดจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้า CPCs ใช้ในการแบ่งเบาภาระในขั้นตอนต่างๆเพิ่มผลผลิตและประสิทธิภาพของเตาเผาแบบโค้งและแร่ (ด้วยการรวม CPC ผ่านหม้อแปลงพิเศษ)

ทำไมเราต้องใช้ตัวเก็บประจุ

ในแผนการทดแทนสำหรับสายส่งด้วยแรงดันไฟฟ้าเหนือ 110kV capacitive นำบนพื้นดินจะแสดงเป็นตัวเก็บประจุ EP ของเส้นเนื่องจาก capacitances ไฟฟ้าระหว่างตัวนำของขั้นตอนต่างๆและความจุที่เกิดขึ้นโดยตัวนำเฟสและแผ่นดิน ดังนั้นสมบัติของตัวเก็บประจุจึงถูกใช้เพื่อคำนวณหาโหมดการทำงานของเครือข่ายพารามิเตอร์ของสายส่งไฟฟ้าและตำแหน่งของความเสียหายต่อเครือข่ายไฟฟ้า

ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับขอบเขตการสมัคร

คำนี้ยังสามารถได้ยินจากพนักงานรถไฟ ทำไมเราต้องใช้ตัวเก็บประจุสำหรับพวกเขา? ตู้รถไฟไฟฟ้าและตู้รถไฟดีเซลอุปกรณ์เหล่านี้ถูกใช้เพื่อลดจุดประกายของการสัมผัสกับอุปกรณ์ไฟฟ้าทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าที่เร้าใจขึ้นโดยเครื่อง rectifiers และชีพจรสับและเพื่อสร้างแรงดันไฟฟ้าไซโคลนสมมาตรที่ใช้ในการขับเคลื่อนมอเตอร์

อย่างไรก็ตามคำนี้มักได้ยินจากปากวิทยุมือสมัครเล่น ทำไมต้องใช้ตัวเก็บประจุด้วย? ในด้านวิศวกรรมวิทยุพวกเขาใช้ในการสร้างการสั่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูงพวกเขาเป็นส่วนหนึ่งของตัวกรองที่ราบรื่น, อุปกรณ์จ่ายไฟ, เครื่องขยายเสียงและแผงวงจรพิมพ์

ในกล่องถุงมือของผู้ที่ชื่นชอบรถทุกคนสามารถพบได้เครื่องใช้ไฟฟ้าเหล่านี้สองเครื่อง ทำไมเราต้องใช้ตัวเก็บประจุในรถยนต์ มีการใช้อุปกรณ์ขยายเสียงในระบบเสียงสำหรับการทำสำเนาเสียงคุณภาพสูง

อ่านเพิ่มเติม: