Расчет величины потерь в конденсаторе при синусоидальном напряжении

Потери энергии в основном диэлектрике рассчитывается по формуле:

[Вт], [95]

где U – эффективное напряжение [В];

частота [Гц];

С – емкость [Ф];

тангенс угла потерь основного диэлектрика.

Мощность , теряемая во вспомогательном диэлектрике, может быть рассчитана по формуле [95], если в нее подставить значение паразитной емкости и величину вспомогательного диэлектрика. Если в конструкции использовано несколько вспомогательных диэлектриков (заливочная масса, изоляция корпуса, пластмассовая опрессовка, выводные изоляторы), то для каждого из них надо брать значение созданной им части общей паразитной емкости и соответствующие ему значение .

Тогда общие диэлектрические потери конденсатора равны:

[96]

Для уменьшения потерь необходимо выбрать основной диэлектрик с малым , а также и вспомогательные диэлектрики с малым . Нужно тщательно освобождать конденсатор от остатков воздуха, чтобы устранить потери от ионизации воздушных включений, внутри диэлектрика и у края обкладки.

Мощность, теряемая на нагрев металлических выводов конденсатора.

Для подсчета мощности теряемой на нагрев металлических выводов используют формулу:

, [97]

где I – ток, потребляемый конденсатором [А];

– сопротивление выходов [Ом].

Ток, протекающий в конденсаторе, можно вычислить по формуле:

или [98]

Мощность тепловыделения в одном выводе конденсатора круглого сечения при сильном поверхностном эффекте () равна

, [99]

где , – диаметр и длина вывода;

– удельная проводимость металла;

∆ - глубина проникновения электромагнитного поля в металлический вывод.

, [100]

.

При слабом поверхностном эффекте () мощность определяется по формуле:

[101]

Более точное значение мощности потерь:

, [102]

где коэффициент, определяемый по графику и учитывающий изменение сопротивления за счет поверхностного эффекта.