大容量无级可变电容器及其设置方法
【专利摘要】本发明公开了一种大容量无级可变电容器及其设置方法，包括二可动极板、二极柱和一转轴。本发明的技术效果在于，通过一端绝缘连接的两个导体带来作为极板，在实际操作中，通过两个导体带的卷绕和分离来改变电容量，由于导体带卷绕后所占空间较小，使得本发明在实现10μF以上的电容量连续变化时，也能保持较小的体积，同时工作时的额定电压可通过选择不同的绝缘材料以做成低压或者高压的，本发明不会产生电磁干扰信号，其应用范围很广泛，可用于电路精准调谐、精确滤波、连续升压降压、电力无功全补偿、电机无级调速等方面。
【专利说明】大容量无级可变电容器及其设置方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电容器，特别涉及一种大容量无级可变电容器及其设置方法。
【背景技术】
[0002]目前常见的可变电容器包括有电子式可变电容器和机械式可变电容器，虽然这两种可变电容器都能够实现在一定程度上改变电容器的电容值大小，但是也都存在一定的缺点，如电子式的可变电容器的工作原理是通过电力电子开关的开闭使电容量变大变小，但是在变化过程中因开关对电路的开与闭会产生电磁干扰信号；而现有的机械式可变电容器存在可变电容量很小的问题，一般常见的为PF级，个别的也只有nF级、同时体积相对较大，不便于使用。
【发明内容】
[0003]为了解决目前电子式可变电容器在变化过程中易产生电磁干扰信号，而机械式可变电容器可变电容量较小且体积大的技术问题，本发明提供一种在电容量变化时不会产生电磁干扰信号，而且可变电容量大、且体积小巧的大容量无级可变电容器。
[0004]为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是，一种大容量无级可变电容器，包括二可动极板、二极柱和一转轴，所述的可动极板为外包绝缘体的导体带，所述的极柱为由导体制成、能以自身轴线为轴转动的转动轴，所述的二可动极板的一端通过绝缘体互相连接后固定于转轴上，另一端分别连接二极柱且可动极板的导体部分直接接触极柱，二可动极板的长度相同且大于极柱到转轴的距离。
[0005]所述的一种大容量无级可变电容器，所述的可动极板的导体是由金属或者高分子导电材料制成。
[0006]所述的一种大容量无级可变电容器，所述的金属为铜、铝、锡或合金材料。
[0007]所述的一种大容量无级可变电容器，所述的可动极板的导体为带状或箔状。
[0008]所述的一种大容量无级可变电容器，所述的可动极板包裹用的绝缘体是由绝缘薄膜、绝缘纸、绝缘纳米材料、绝缘漆或者复合绝缘材料制成。
[0009]所述的一种大容量无级可变电容器，所述的可动极板的绝缘体的包裹层数至少为一层。
[0010]所述的一种大容量无级可变电容器，所述的可动极板浸泡或者不浸泡在绝缘液体或电解液体中。
[0011]所述的一种大容量无级可变电容器，还包括中空的外壳，可动极板、极柱和转轴均设置于外壳内，所述的外壳上设有用于转动转轴的电容量调大旋钮和用于转动极柱的电容量调小旋钮，所述的电容量调大旋钮连接转轴并驱动转轴旋转，所述的电容量调小旋钮连接两个极柱并同时驱动两个极柱同速旋转，外壳上还开有用于伸出极柱至外壳外部的通孔。
[0012]一种大容量无级可变电容器的设置方法，设置二外包绝缘体的导体带作为二可动极板，二可动极板的一端互相绝缘连接后固定在一转轴上，另一端分别固定在两个由导体制成并能以自身轴线为轴转动的转动轴上，可动极板的导体部分直接接触转动轴且以转动轴作为用于接线的极柱，二可动极板的长度相同且大于极柱到转轴的距离，并通过两个导体带的卷绕和分离来改变电容量。
[0013]本发明的技术效果在于，通过一端绝缘连接的两个导体带来作为极板，在实际操作中，通过两个导体带的卷绕和分离来改变电容量，由于导体带卷绕后所占空间较小，使得本发明在实现IOyF以上的电容量连续变化时，也能保持较小的体积，同时工作时的额定电压可通过选择不同的绝缘材料以做成低压或者高压的，本发明不会产生电磁干扰信号，其应用范围很广泛，可用于电路精准调谐、精确滤波、连续升压降压、电力无功全补偿、电机无级调速等方面。
[0014]下面结合附图对本发明作进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明电容量增大的操作示意图；
[0016]图2为本发明电容量最大情况的示意图；
[0017]图3为本发明电容量减小的操作示意图；
[0018]图4为本发明电容量最小情况的示意图；
[0019]图5为本发明的外壳正面示意图；
[0020]图6为本发明的外壳反面示意图；
[0021]其中，1为可动极板、2为极柱、3为转轴、4为电容量调大旋钮、5为电容量调小旋钮、6为通孔。
【具体实施方式】
[0022]参见图1、图2、图3、图4，本发明包括二可动极板、二极柱和一转轴，可动极板为外包绝缘体的导体带，极柱为由导体制成、能以自身轴线为轴转动的转动轴，二可动极板的一端通过绝缘体互相连接后固定于转轴上，另一端分别连接二极柱且可动极板的导体部分直接接触极柱，二可动极板的长度相同且大于极柱到转轴的距离。本发明的两个极是两个可运动的带状极板，通过两个导体带极板的部分重合或者分离而将极板之间的面积变大或者变小，从而实现电容量的变大与变小。带子全部重合时电容量将达到最大，全部分离时电容量将达到最小，为了使电容器整个体积小，两个带子在重合或分离时均采用卷绕方式。通过两个极板同时、同向、同速运动而改变电容量，电容量增大依靠两个极板会合之处的轴转动以带动两个极板运动后重合部分越来越多而实现；电容量减少依靠两个极板各自的轴同时同速转动，通过两个或三个等径齿轮传动可使两个轴同时同速转动，以带动两个极板运动后重合部分越来越少而实现。二极柱转动轴的转向可以相同或者相反，二极柱转动轴的转向相同时两个极板在各自极柱转动轴上的卷绕方向相同，二极柱转动轴的转向相反时两个极板在各自极柱转动轴上的卷绕方向相反。
[0023]可动极板的导体带是由金属制成，金属为铜、铝、合金材料或锡，可动极板的导体带为带状或箔状，这样可保证较大较好的电容量变化效果。
[0024]同时，包裹在可动极板上的绝缘体是由绝缘薄膜、绝缘纸、绝缘漆、绝缘纳米材料或者复合绝缘材料制成，根据实际需要可选择不同的绝缘材料以达到不同的工作额定电压。为了较为灵活的使用绝缘材料，可动极板的绝缘体的包裹层数至少为一层，可通过包裹的层数不同，来改变绝缘的效果。
[0025]本发明的极板可以浸入绝缘液体中，包括完全浸入绝缘液体或在导体带上涂覆绝缘液体，以提高电容器的绝缘水平和减少固体绝缘材料间磨损；当本发明使用于直流电容器时，可将其浸入到电解液中，根据电解液内部离子流动的特性，可有效加大本发明的电容量。
[0026]为了设置一种大容量无级可变电容器，首先设置二外包绝缘体的导体带作为二可动极板，将二可动极板的一端互相绝缘连接后固定在一转轴上，另一端分别固定在两个由导体制成并能以自身轴线为轴转动的转动轴上，可动极板的导体部分直接接触转动轴且以转动轴作为用于接线的极柱，二可动极板的长度相同且大于极柱到转轴的距离，并通过两个导体带的卷绕和分离来改变电容量。
[0027]参见图5、图6，为了便于日常使用，本发明还包括中空的外壳，可动极板、极柱和转轴均设置于外壳内，外壳上设有用于转动转轴的电容量调大旋钮和用于转动极柱的电容量调小旋钮，电容量调大旋钮直接连接转轴并驱动转轴旋转，这样可以驱动导体带从两个极柱上转而卷绕到转轴上，以增大电容量。电容量调小旋钮通过两个或三个等径齿轮连接两个极柱来传动，可使两个极柱同时同速转动，这样可以驱动导体带从转轴上转而卷绕到两个极柱上，以减小电容量。同时为了接线的便利，外壳上还开有用于伸出极柱至外壳外部的通孔，两个极柱通过通孔伸出至外壳外部，即可完成电路接线。
【权利要求】
1.一种大容量无级可变电容器，其特征在于，包括二可动极板、二极柱和一转轴，所述的可动极板为外包绝缘体的导体带，所述的极柱为由导体制成、能以自身轴线为轴转动的转动轴，所述的二可动极板的一端通过绝缘体互相连接后固定于转轴上，另一端分别连接二极柱且可动极板的导体部分直接接触极柱，二可动极板的长度相同且大于极柱到转轴的距离。
2.根据权利要求1所述的一种大容量无级可变电容器，其特征在于，所述的可动极板的导体是由金属或者高分子导电材料制成。
3.根据权利要求2所述的一种大容量无级可变电容器，其特征在于，所述的金属为铜、招、锡或合金材料。
4.根据权利要求1所述的一种大容量无级可变电容器，其特征在于，所述的可动极板的导体为带状或箔状。
5.根据权利要求1所述的一种大容量无级可变电容器，其特征在于，所述的可动极板包裹用的绝缘体是由绝缘薄膜、绝缘纸、绝缘纳米材料、绝缘漆或者复合绝缘材料制成。
6.根据权利要求1所述的一种大容量无级可变电容器，其特征在于，所述的可动极板的绝缘体的包裹层数至少为一层。
7.根据权利要求1所述的一种大容量无级可变电容器，其特征在于，所述的可动极板浸泡或者不浸泡在绝缘液体或电解液体中。
8.根据权利要求1-7任一所述的一种大容量无级可变电容器，其特征在于，还包括中空的外壳，可动极板、极柱和转轴均设置于外壳内，所述的外壳上设有用于转动转轴的电容量调大旋钮和用于转动极柱的电容量调小旋钮，所述的电容量调大旋钮连接转轴并驱动转轴旋转，所述的电容量调小旋钮连接两个极柱并同时驱动两个极柱同速旋转，外壳上还开有用于伸出极柱至外壳外部的通孔。
9.一种大容量无级可变电容器的设置方法，其特征在于，设置二外包绝缘体的导体带作为二可动极板，二可动极板的一端互相绝缘连接后固定在一转轴上，另一端分别固定在两个由导体制成并能以自身轴线为轴转动的转动轴上，可动极板的导体部分直接接触转动轴且以转动轴作为用于接线的极柱，二可动极板的长度相同且大于极柱到转轴的距离，并通过两个导体带的卷绕和分离来改变电容量。
【文档编号】H01G5/12GK103996539SQ201410249221
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年6月6日 优先权日:2014年6月6日
【发明者】刘明媚 申请人:刘明媚