Где Uраб – максимальное рабочее напряжение, в;

500÷700 – допустимая напряжённость поля, В/мм.

U_раб=1000 В

d_min = 1000/700 = 1.42 мм

d_max =1000/500 = 2 мм

При большом зазоре увеличивается электрическая прочность, увеличивается температурная стабильность, но увеличиваются и габаритные размеры КПЕ. Маленький же зазор даёт плохие стабильность и электрическую прочность при малых габаритных размерах. В связи с этим с этим выбираем d = 2 мм, считая это значение оптимальным с точки зрения отношения характеристик и габаритных размеров.

Для предотвращения короткого замыкания между роторными и статорными пластинами в статорных пластинах делается вырез. Его радиус определяется с учётом зазора d и радиуса оси

r_оси = d_оси/2, (3.4)

r_оси = d_оси/2 =4/2 = 2 мм

по формуле:

r₀ = r_оси+(2÷3)d, (3.5)

r₀ = r_оси+(2÷3)d = 2+(2÷3)·2 = 6÷8 мм

Выбираем максимальное значение r₀ =8 мм, так как при таком радиусе уменьшается значение паразитной ёмкости.

Так как в ТЗ не указан диапозон рабочих частот предположим конденсатор работает в диапазоне средних (гектаметровых) волн (300кГц – 3 МГц), минимальная емкость контура бывает 50 - 100 пФ. Выбираем значение C_{k min}=100 пФ.

Коэффициент перекрытия по частоте определяется по формуле:

(3.6)

Используя (3.6)получили значение .

Выражая из (3.6) получим выражение для :

(3.7)

Используя (3.8) получили значение

.

Основой расчета формы и пластин при любой зависимости емкости от угла поворота ротора является определение :

(3.9)

(3.10)

По назначенным данным выполняем расчёт:

• С_min=100 Пф

• С_max=400 пФ

• n=20

• r₀=8мм=0,8см.

• d=2мм=0,2см.

Переменный радиус ротора рассчитывается по формуле:

(3.11)

Подставляя (3.9), (3.10) в (3.11) рассчитываем значения радиусов очертания кривой ротора для различных углов от 0^◦ до 180^◦ с шагом 10^◦. Результаты расчетов представлены в табл. 3.2.

Таблица 3.2 – Зависимость радиуса очертания ротора от угла поворота

Угол поворота ротора θ, град.	Радиус очертания ротора , см
0	1,468193
10	1,482543
20	1,505742
30	1,538732
40	1,682591
50	1,7538552
60	1,8508036
70	1,92684
80	2,094405
90	2,154825
100	2,2558363
110	2,42631
120	2,252944
130	2,6452668
140	2,920797
150	3,1233795
160	3,399602
170	3,628056
180	3,931492

Для пластин статора берем прямоугольную форму. Размеры выбираем, исходя из полученных размеров роторных пластин так, чтобы обеспечить полное перекрытие по площади.

Исходя из прочностных характеристик алюминия и расстояния между пластинами, принимаем толщину пластин статора и ротора равной 0.5 мм.

Размеры основания корпуса берутся такими, чтобы при полном повороте ротора пластины не выходили за пределы корпуса.