| Popis konstrukce otočného kondenzátoru volně navazuje na předchozí články o proměnných indukčnostech a v zapojení s nimi tvoří obvod PÍ článku, vhodného k vzájemnému přizpůsobení dvou odlišných impedancí. Je pochopitelné, že jej můžeme zapojit i do jiných typů přizpůsobovacích obvodů jako jsou články L, T ap. |
| Otočné vzduchové kondenzátory tvoří základ pro sestavení obvodů typu Pí, L, a T článku. Na konstrukční uspořádání je kladen obvykle dost veliký důraz a konstrukce musí být z pohledu mechanického uspořádání řešena jako velmi tuhá. Důvodů je několik a ten základní spočívá v tom, že se snažíme mechanickým uspořádáním konstrukce odstranit tzv. "mikrofonní" efekt. Z uvedeného důvodu bývají kvalitní kondenzátory vybaveny uložením ovládací hřídele rotoru pomocí ložisek, nezřídka zdvojenými. Precizní mechanická sestava je považována za samozřejmost. Nezbytným doplňkem kondenzátorů a proměnných indukčností je soustava převodů určených pro ovládání. Pro vyšší a vysoké přenášené výkony je zapotřebí volit dostatečně velké mezery mezi lamelami (deskami) kondenzátoru. Tímto opatřením omezíme možnost vzniku napěťových průrazů mezi deskami, kdy nebezpečí napěťového průrazu narůstá ve vazbě na vysokou impedanci. Vzdáleností lamel kondenzátoru rozumíme vzdálenost, kterou mají mezi sebou lamely statoru a rotoru kondenzátoru v tzv. "zavřeném" stavu, kdy kondenzátor vykazuje nejvyšší kapacitu. Sledovaným parametrem je maximální (požadovaná) kapacita při zcela zavřeném kondenzátoru, která je dána plošným obsahem lamel a jejich vzájemnou vzdáleností. Nezanedbatelmým parametrem je zbytková kapacita kondenzátoru při plně otevřeném kondezátoru. Z pohledu mechanické konstrukce otočného kondenzátoru je potřebné zajistit konstantní vzdálenost mezery mezi lamelami při libovolném úhlu natočení rotoru. Tvar statorových a rotorových lamel je určen požadovaným průběhem výsledné kapacity v závislosti na úhlu natočení hřídele rotoru. Lamely použité pro sestavení statoru kondenzátoru mají shodný tvar a jejich okraje musí být zbaveny otřepů či ostrých hran. Uvedené platí i pro lamely rotoru kondenzátoru. Těleso kondenzátoru bývá s ohledem na požadovanou tuhost vyrobeno jako odlitek z hliníkové slitiny a je v něm uložen rotor obvykle na kuličkových ložiskách. Rotor je obvykle elektricky propojen s tělesem. Izolátory statoru jsou u kvalitních kondenzátorů vyrobeny z porcelánu. |
| Na obrázcích níže je uvedeno možné uspořádání kondenzátoru pro přizpůsobovací článek, který je vhodný pro anténový přizpůsobovací článek koncových stupňů. Předpokládám, že do stavby se pustí jen ti, kteří o problematice mají přiměřené znalosti a mají možnost si vyrobit i složitější díly konstrukce. Kondenzátor je navržen tak, aby odolával i velmi vysokému napětí. Pro snížení zbytkové kapacity a nutnosti izolovaného upevnění statoru kondenzátoru není použito kovové těleso. V každém případě, pokud je požadováno stíněné těleso, lze díly tělesa vyrobit z hliníkového plechu. Konstrukce se v takovém případě poněkud zkomplikuje a bude potřebné použít jiné uložení statoru kondenzátoru, tak aby byl elektricky oddělen od tělesa kondenzátoru. Vpřípadě zájmu ze strany čtenářů, mohu doplnit článek o uvedené řešení. |
| Práce na zhotovení kondenzátoru zahájíme propočtem základních rozměrů lamely rotoru. Po zkušenostech, které mám s uváděním vzorců v článcích, tyto vypustím a ponechám na zájemci, aby si příslušné vzorce vyhledal někde sám. Pokud máme představu o velikosti a tvaru lamel, připravíme si vhodné množství hliníkového plechu o tloušťce blízké 0.3 mm, ze kterého nastříháme polotovary lamel v potřebném množství. Rozměr zvolíme s přídavkem na opracování do konečného tvaru lamely. V dalším si z mosazného plechu o tloušťce okolo 2.5 - 3.5 mm vyrobíme po dvou šablonách, které budou mít konečný tvar lamely. |
| Mezi připravené šablony lamely vložíme potřebný počet nastříhaných polotovarů lamel. Polotovary zarovnáme podle hran a opatrně stáhneme ve svěráku. Pečlivě překontrolujeme sestavu v bloku, který důkladně sevřeme mezi čelisti svěráku vrtačky. Případné nesrovnalosti je vhodné opravit ještě před vrtáním otvorů. |
| Do vyvrtaných otvorů vložíme šrouby o vhodném průměru a matice utáhneme. Takto zajištěný blok opracujeme do požadovaného tvaru lamel podle šablon, které v žádném případě neodstraňujeme pokud opracování není dotaženo do finální podoby. Dbáme při opracování, aby plochy byly rovnoběžné a při obrábění jsme nepoškodili šablony. Konečnou úpravou při opracování lamel je velmi jemné zabroušení ploch rovným brusným kamenem a postupné opracování všech vnitřních otvorů po vrtání na požadovaný rozměr. Je zřejmé, že každý stavitel si zvolí vlastní technologii opracování podle svého vybavení a zkušeností. Po skončených pracech s obráběním lamel, odstraníme šablony a konečný tvar lamel by měl být podobný blokům, které jsou na obrázku. |
| Dalším dílem, který bude potřebné vyrobit, jsou rozpěrné kroužky lamel. Jsou vyrobeny z mosazi a rozměry korespondují s otvory v lamelach. Jejich délka je dána roztečí mezi lamelami. Krajní kroužky statorových lamel mají jen poloviční délku, než kroužky mezi lamelami. Celkový počet kroužků bude záviset od počtu lamel kondenzátoru. Při výrobě bude vhodné zajistit, aby čela kroužků byla rovnoběžná. Obrázek ukazuje několik kroužků. |
| Máme vyrobeny lamely kondenzátoru a připraven potřebný počet rozpěrných kroužků. V dalším si připravíme nosníky statoru. Budeme potřebovat dva shodné kusy, které jsou vyrobeny z mosazi s povrchem leštěným. Délka nosníků bude určena celkovou délkou sestavy s přídavkem na uložení do čela tělesa. Průměr nosníku bude korespondovat s otvory v lamelách staroru a rozpěrných kroužcích. |
| Sestavovat stator začneme nasunutím rozpěrných kroužků na nosníky. Použijeme kroužky s poloviční tloušťkou. |
| V dalším nasuneme prvou lamelu statoru. Při sestavování dbáme na to, abychom zbytečně nedeformovali lmely. |
| Za lamelu nasuneme rozpěrné kroužky s dvojnásobnou tloušťkou. |
| V dalším přidáme zbývající počet lamel a rozpěrných kroužků. Za poslední lamelu nasuneme rozpěrné koužky s poloviční tloušťkou. |
| Pohled na sestavený stator kondenátoru. |
| Rotor kondenzátoru začneme sestavovat z připravených dílů. V prvé řadě si vyrobíme z mosazi leštěné - hřídel rotoru. Průměr hřídele bude odpovídat otvoru v lamele. Na jednom konci je osazení pro vymezení vzdálenosti lamely od ložiska. Z vnější strany je hřídel ukončena zahloubením pro uložení ocelové kuličky. |
| Protější konec hřídele rotoru je opatřen osazením a závitem pro stažení sestavy rotoru. |
| Rotor sestavíme obdobným postupem, jako stator. |
| Za poslední rozpěrný kroužek nasadíme pouzdro ložiska. |
| V dalším nasadíme za ložisko dva třeci kroužky a přítlačnou pružinu vložíme mezi kroužky. |
| Těleso kondenzátoru je vyrobeno z plexiskla. Základem jsou dvě čela, ve kterých jsou uloženy ložika rotoru a nosníky statoru. Při výrobě čela dbáme na vzájemnou souosost otvorů. |
| Zadní čelo je opatřeno zahloubením pro uložení ložiska a ve středu zahloubení je otvor opatřený závitem pro vložení rozpíracího šroubu hřídele rotoru. V bočních stěnách jsou závitové otvory pro upevnění bočních stěn tělesa. Ve spodní části opatříme čelo otvory pro nosníky statoru a příčně k nim zhotovíme závitové otvory pro zašroubování zajišťovacích šroubků nosníku statoru. |
| Přední čelo je vyrobeno obdobně jako zadní, s tím rozdílem, že v otvoru osazení ložiska je vyvrtán otvor pro průchod zajišťovacího nástavce hřídele rotoru. |
| Boční stěny tělesa vyrobíme z plexi a opatříme zahloubenými otvory pro šrouby. |
| Pohled na zajištění nosníku statoru. Šroub je tzv. "červík" a jeho délka je menší, než závitový otvor v čele. |
| Dalším potřebným dílem je závitový nástavek hřídele rotoru. Ten slouží ke stažení lamel rotoru a ložisek na hřídeli. Další funkcí je vyvedení hřídele rotoru pro usazení ovládacího kolečka. |
| Nástavek je opatřen ve vnitřní části závitovým otvorem shodným se závitem hřídele rotoru. Na opačném konci je závitový otvor shodný se zajišťovacím šroubem. |
| Nástavec hřídele našroubujeme na hřídel rotoru a důkladně utáhneme. |
| V dalším našroubujeme zajišťovací šroub nástavce. |
| Pro názornost - podélný řez, kde lze vidět způsob zajištění hřídele rotoru. |
| Nasadíme zadní čelo tělesa na nosníky statoru. |
| Detail hřídele rotoru s vloženou ocelovou kuličkou. |
| Do závitového otvoru v osazení ložiska v zadním čele, vložíme rozpěrný šroub, který slouží k vystavení axiální vzdálenosti mezi lamelami rotorovými a statorovými. Na šroub nasadíme podložku a šroub zajistíme dvěma maticemi. |
| Podélný řez sestavou zadního uložení rotorové hřídele a stavěcího šroubu, pro vymezení axiální vzdálenosti mezi lamelami rotoru a statoru. |
| Celkový pohled na hotový kondenzátor. |
| Popis je poněkud redukován a to záměrně. Lze předpokládat, že zájemce o stavbu má určité zkušenosti a vybavení. V případě zájmu mohu zpracovat pokračování článku, ve kterém budou vloženy výkresy s rozměry jednotlivých dílů. |
Autor: Láďa Fórum
Fousáč Plzeň CL-51