Производственные погрешности

5.1 Влияние погрешностей производства на разброс ёмкости конденсаторов

Ёмкость конденсатора с плоскими пластинами зависит от погрешностей площади пластин и зазора. Погрешность площади пластин мала (все пластины делаются одним штампом). Наибольшее влияние на ёмкость оказывает погрешность зазора:

. (5.1)

Рассмотрим факторы, влияющие на погрешность зазора:

1) Погрешность толщины пластин или погрешность расстояния между ними.

На рисунке 5.1 видно, что погрешность в толщине пластин и в расстоянии между ними сопровождается изменение зазора d на величину . Погрешность ёмкости:

. (5.2)

Прямая пропорциональность между погрешностью зазора и погрешностью ёмкости при небольших зазорах требуется изготовление пластин с высокой точностью по толщине, обеспечения точного расстояния D между пластинами статора или ротора.

d h

Рисунок 5.1

2) Асимметрия зазора d появляются при сдвиге пластин статора относительно пластин ротора на величину .

Максимальный разброс ёмкости за счёт асимметрии всех зазоров определяется формулой:

. (5.3)

При небольшой величине асимметрии:

: ; (5.4)

3) Перекос вызывающий не параллельность пластин ротора относительно пластин статора. Наихудших случай, когда наблюдается перекос всех пластин. Максимальный разброс ёмкостей определяется формулами:

, (5.5)

4) при значении : ,

где - перемещение конца пластины от перпендикулярного направления.

5) Кривизна пластин, приводящая к неравномерности зазоров, вызывает большой разброс ёмкости, чем в п. 3, и меньший, чем в п. 2. Точного решения этот случай не имеет.

Наибольшая величина разброса переменной ёмкости конденсатора получается за счёт погрешности по толщине пластин и по расстоянию между ними. Следовательно, эти размеры требуют наиболее жёстких допусков. Разброс ёмкости может иметь как положительный, так и отрицательный знак. Остальные случаи, при относительно небольших величинах и , не оказывают значительного влияния на разброс ёмкости, который в этом случае имеет положительный знак. Иными словами эти факторы могут только увеличивать ёмкость конденсатора. Следовательно, для компенсации асимметрии допуск на толщину пластин лучше брать односторонним, отрицательным.

5.2 Влияние способа крепления пластин на погрешность ёмкости

Закреплением пластин непосредственно на втулках или гребёнках при помощи расчеканки, пайки или прессовкой (прессовой посадкой) достигается отсутствие суммирования допусков, так как расстояния до каждой из пластин определяются от общей базы (в отличие от набора на шайбах). Погрешность ёмкости из-за асимметрии зазоров не зависит от числа пластин, поэтому данная конструкция удобна для массового производства и широкого применения на практике.

В конструкциях конденсаторов, выпуск которых имеет наибольшую массовость, используется закрепление пластин на гребёнках на расчеканке, пазы которых, определяющие зазоры между пластинами, размечены от одной базы и делаются при помощи одних и тех же инструментов, что значительно уменьшает разброс между отдельными пакетами пластин.

5.3 Компенсация производственного разброса характеристики КПЕ с плоскими пластинами

Одним из широко распространённых способов компенсации является способ отгиба разрезных секторов пластин ротора и статора. Одну или две крайние пластины ротора разрезают на секторы. Недостатком такого метода является то, что при большом числе пластин и большом производительном разбросе ёмкости, компенсирование её может сказаться недостаточным.

Разброс может иметь как положительный так отрицательный знак; следовательно, необходима не только отгибка пластин ротора от пластин статора, но и подгибка её в сторону от пластин статора.

Можно показать, что при регулировке одной разрезной пластины регулировочная ёмкость будет:

, (5.6)

двумя:

. (5.7)

Можно определить допускаемую величину относительной погрешности максимальной ёмкости конденсатора, которая может быть скомпенсирована отгибкой секторов одной или двух пластин ротора:

; (5.8)

. (5.9)

Исходя из данных, полученных ранее, найдём:

при n=20.