CN218004630U - 可快速精准调节容值的真空电容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可快速精准调节容值的真空电容器，包括：内部构造有真空腔室的真空外壳及两个电极组，两个所述电极组相互耦合的设置在所述真空腔室中；所述真空外壳的一端外侧安装有电磁动力装置，所述电磁动力装置传动连接于其中一所述电极组，所述电磁动力装置通电时能够产生电磁力而发生直线位移，拉动该电极组相对另一所述电极组移动，以改变两个所述电极组之间的耦合面积；其中，通过调控输入所述电磁动力装置的电流值大小，使拉动该电极组移动的距离得以改变。该可快速精准调节容值的真空电容器，采用精密的电磁动力装置作为动力源来调节真空电容器的容值，实现真空电容器容值的快速精确调节，满足用户的使用需求。

Description

可快速精准调节容值的真空电容器

技术领域

本实用新型涉及真空电容器技术领域，特别涉及一种可快速精准调节容值的真空电容器。

背景技术

传统的可改变电容值的真空电容器，都是采用螺纹***来调节容值范围，受到螺纹规格和转动零件材料及其表面状态的影响，可变真空电容器的机械寿命和调节速度均受到限制。

如图1所示，传统可变真空电容器的动电极组通过拉杆与转动螺杆20连接，转动螺杆20与控制电机10连接，通过控制电机10驱动转动螺杆20转动，动电极组随着转动螺杆20的顺时针或逆时针旋转作上下移动，动电极组与静电极组之间的耦合长度发生改变，两组电极组之间的耦合面积发生改变，真空电容器的容值随之变化，从而实现可变真空电容器容值的调节。

受到螺纹标准的限制，转动螺杆20的螺距无法实现任意调节，因此动电极组上下移动距离值受到限制。同时，由于真空电容器内外压强差对转动螺杆20的影响，转动螺杆20的扭矩通常都大于0.1N·m，在控制电机10扭矩一定的条件下，转动螺杆20的转动速度无法提升，因此真空电容器的容量调节速度也受到限制，传统可变真空电容器的调节速度一般为600rpm，最大行程的调节时间通常都大于3秒。

随着真空电容器的应用设备对阻抗匹配器的匹配速度和匹配精度地不断提升，用户要求真空电容器的容值调节速度越来越快，容值调节精度越来越高，显然传统的真空电容器已无法满足用户的使用需求。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可快速精准调节容值的真空电容器，以克服传统真空电容器的容值调节精度不高及调节速度较慢的缺陷。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可快速精准调节容值的真空电容器，包括：内部构造有真空腔室的真空外壳及两个电极组，两个所述电极组相互耦合的设置在所述真空腔室中；所述真空外壳的一端外侧安装有电磁动力装置，所述电磁动力装置传动连接于其中一所述电极组，所述电磁动力装置通电时能够产生电磁力而发生直线位移，拉动该电极组相对另一所述电极组移动，以改变两个所述电极组之间的耦合面积；

其中，通过调控输入所述电磁动力装置的电流值大小，使拉动该电极组移动的距离得以改变。

作为本实用新型的进一步改进，两个所述电极组分别为动电极组和静电极组，所述静电极组的一端固定在所述真空外壳的另一端内壁上，所述动电极组与所述静电极组的另一端相对设置。

作为本实用新型的进一步改进，所述动电极组上固定连接有拉杆，所述拉杆的一端穿过所述真空外壳的一端与所述电磁动力装置连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述拉杆的一端围绕外周延伸有止位挡台，当所述电磁动力装置断电时，所述动电极组在内外压强差的作用力下具有朝向所述静电极组运动的趋势，使得所述止位挡台止挡在所述真空外壳的一端外侧面上。

作为本实用新型的进一步改进，所述电磁动力装置设置有固定外壳、动子和定子，所述固定外壳安装在所述真空外壳的一端外侧，所述定子安装在所述固定外壳内，所述动子与所述定子间隙滑动配合，且所述动子与所述拉杆的一端固定连接；

其中，所述动子为线圈组件，所述定子为磁钢组件；或所述动子为磁钢组件，所述定子为线圈组件。

作为本实用新型的进一步改进，所述动电极组背离所述静电极组的一侧与所述真空外壳的一端内壁之间密封连接有波纹管，所述波纹管能够跟随所述动电极组的运动而发生弹性形变。

作为本实用新型的进一步改进，所述电磁动力装置为音圈电机。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种可快速精准调节容值的真空电容器，采用精密的电磁动力装置作为动力源来调节真空电容器的容值，通过调控输入电磁动力装置的电流值大小，改变动子与定子之间电磁作用力，使得动子拉动动电极组移动的距离改变，两个电极组之间的耦合面积也随之改变，从而实现真空电容器容值的快速精准调节，真空电容器的容值调节时间可达到50ms以内，容值调节精度高达0.001pF，且调节不会如传统那样受到螺纹螺距限制，可以实现任意位置调节，满足用户的使用需求。

附图说明

图1为现有技术采用电机与转动螺杆配合调节真空电容器的剖面示意图；

图2为本实用新型可快速精准调节容值的真空电容器处于最大容值状态的剖面示意图；

图3为本实用新型可快速精准调节容值的真空电容器处于最小容值状态的剖面示意图。

结合附图，作以下说明：

1、真空外壳；2、动电极组；3、静电极组；4、拉杆；401、止位挡台；5、固定外壳；6、动子；7、定子；8、波纹管；9、电源；10、控制电机；20、转动螺杆。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型的较佳实施例作详细说明。

参阅图2和图3，本实用新型提供一种可快速精准调节容值的真空电容器，包括：内部构造有真空腔室的真空外壳1及两个电极组。真空外壳1由陶瓷管以及密封焊接在陶瓷管两端的上端盖和下端盖组成，使得真空外壳1高绝缘性能，且介质耐压高，为电极组提供高真空环境。两个电极组相互耦合的设置在真空外壳1内的真空腔室中，真空外壳1的上端盖顶部安装有电磁动力装置，电磁动力装置传动连接于其中一电极组，电磁动力装置通电时能够产生电磁力而发生直线位移，拉动该电极组相对另一电极组移动，以改变两个电极组之间的耦合面积，实现真空电容器容值的调节。

具体的，两个电极组分别为动电极组2和静电极组3，静电极组3的下端固定连接在真空外壳1的下端盖内壁上，静电极组3为若干相互嵌套的电极环所构成。动电极组2与静电极组3的上端相对设置，动电极组2包括动子盘和动电极，动电极固定在动子盘的下侧面并与静电极组3耦合，动电极同样为若干相互嵌套的电极环所构成。动电极组2和静电极组3的偶合部分是由两组电极带组成的电荷储存单元。

本申请可快速精准调节容值的真空电容器还包括拉杆4和波纹管8。动子盘的中部开设有安装孔，拉杆4的下端插设在安装孔内，并以焊接方式进行固定且实现密封。真空外壳1的上端盖位于中部朝向真空外壳1的内腔中延伸形成有套筒，拉杆4滑配在该套筒内，用来保证运动时的稳定性；并且拉杆4的上端穿过真空外壳1的上端盖，用于与电磁动力装置连接。波纹管8套装在拉杆4的外侧，且波纹管8的下端密封焊接在动子盘的上侧面，波纹管8的上端密封焊接在真空外壳1的上端盖内壁上，以此来保证真空外壳1内的真空环境。波纹管8可以采用但不限于不锈钢材质，能够跟随动电极组2的上下运动而发生弹性形变，具有较长的机械寿命。

进一步的，本申请电磁动力装置采用的是现有音圈电机，可以是动磁式音圈电机，当然也可以是动圈式音圈电机，具体在本实施例中所使用的为动圈式音圈电机。电磁动力装置与电源9电连接，并由控制器来调控输入电磁动力装置的电流值大小。

电磁动力装置设置有固定外壳5、动子6和定子7，固定外壳5通过其下固定板固定安装在真空外壳1的上端盖外侧，动子6和定子7均处于固定外壳5的内部。定子7固定安装在固定外壳5的上固定板内侧；动子6套装在定子7上且与定子7间隙滑动配合，拉杆4的上端固定连接在动子6上。当选用动圈式音圈电机时，动子6为线圈组件，定子7为磁钢组件；当选用动磁式音圈电机时，动子6为磁钢组件，定子7为线圈组件。

本申请通过控制器来调控输入电磁动力装置的电流值大小，实现电磁动力装置中线圈组件产生磁场的变化，致使动子6和定子7之间电磁作用力改变，以此改变动子6发生直线位移的距离，并使得拉动动电极组2移动的距离随之改变，两个电极组之间的耦合面积也相应改变，从而实现真空电容器容值调节，电磁动力装置具有非常快的响应及运动速度，且移动精度高，使得真空电容器的容值调节时间可达到50毫秒以内，容值调节精度高达0.001pF，实现真空电容器容值的快速精确调节，满足用户的使用需求。

此外，在拉杆4露出在真空外壳1外侧的上端围绕外周延伸有环形的止位挡台401。当电磁动力装置断电时，动电极组2在波纹管8内外压强差的作用力下具有朝向静电极组3运动的趋势，使得止位挡台401止挡在真空外壳1的上端盖外侧面上，此时动电极组2与静电极组3之间的耦合长度为最长，两组电极组的耦合面积最大(如图2所示)，真空电容器的容值为最大容量值。当电磁动力装置输入的电流值为设定的最大值时，电磁动力装置中的线圈组件产生磁场，动子6受磁场的作用与定子7发生力的作用，动子6通过拉杆4拉动动电极组2向上运动，动电极组2与静电极组3之间的耦合长度变短，两组电极组的耦合面积变小(如图3所示)，真空电容器的容值为最小容量值。

在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是以上描述仅是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种可快速精准调节容值的真空电容器，包括内部构造有真空腔室的真空外壳(1)及两个电极组，两个所述电极组相互耦合的设置在所述真空腔室中；其特征在于：所述真空外壳(1)的一端外侧安装有电磁动力装置，所述电磁动力装置传动连接于其中一所述电极组，所述电磁动力装置通电时能够产生电磁力而发生直线位移，拉动该电极组相对另一所述电极组移动，以改变两个所述电极组之间的耦合面积；

其中，通过调控输入所述电磁动力装置的电流值大小，使拉动该电极组移动的距离得以改变。

2.根据权利要求1所述的可快速精准调节容值的真空电容器，其特征在于：两个所述电极组分别为动电极组(2)和静电极组(3)，所述静电极组(3)的一端固定在所述真空外壳(1)的另一端内壁上，所述动电极组(2)与所述静电极组(3)的另一端相对设置。

3.根据权利要求2所述的可快速精准调节容值的真空电容器，其特征在于：所述动电极组(2)上固定连接有拉杆(4)，所述拉杆(4)的一端穿过所述真空外壳(1)的一端与所述电磁动力装置连接。

4.根据权利要求3所述的可快速精准调节容值的真空电容器，其特征在于：所述拉杆(4)的一端围绕外周延伸有止位挡台(401)，当所述电磁动力装置断电时，所述动电极组(2)在内外压强差的作用力下具有朝向所述静电极组(3)运动的趋势，使得所述止位挡台(401)止挡在所述真空外壳(1)的一端外侧面上。

5.根据权利要求3所述的可快速精准调节容值的真空电容器，其特征在于：所述电磁动力装置设置有固定外壳(5)、动子(6)和定子(7)，所述固定外壳(5)安装在所述真空外壳(1)的一端外侧，所述定子(7)安装在所述固定外壳(5)内，所述动子(6)与所述定子(7)间隙滑动配合，且所述动子(6)与所述拉杆(4)的一端固定连接；

其中，所述动子(6)为线圈组件，所述定子(7)为磁钢组件；或所述动子(6)为磁钢组件，所述定子(7)为线圈组件。

6.根据权利要求2所述的可快速精准调节容值的真空电容器，其特征在于：所述动电极组(2)背离所述静电极组(3)的一侧与所述真空外壳(1)的一端内壁之间密封连接有波纹管(8)，所述波纹管(8)能够跟随所述动电极组(2)的运动而发生弹性形变。

7.根据权利要求1所述的可快速精准调节容值的真空电容器，其特征在于：所述电磁动力装置为音圈电机。

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