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Einrichtung an elektrolytischen Kondensatoren mit Aluminium-Elektroden.
Durch passende Formation von Aluniniumelektroden als Anoden mit Gleichstrom kam) erreicht werden, dass Aluminiumelektrolytzellen (jedoch nur anfangs) als Kondensatoren sehr grossen Nutzeffeh haben ; beim längeren Wechselstrombetrieb vergrössern sich die Verluste jedoch beständig, bis der Aluminiumkondensator in einem Stadium ankommt, wo er mit gleichem Nutzeffekt arbeitet, als wenn er nur mit dem Betrieba-Wechselstrom formiert worden wäre. Mit der Vergrösserung der Verluste vermindert sich aber zugleich die Durch bruchfestigkeit der Aluminiumoxydschicht (als Dielektrikum). Die Benutzung solcher Aluminiumelektrolytzellen
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Zwecke vollständig ausgeschlossen.
Durch die vorliegende Erfindung wird nun erreicht, dass der Aluminiumelektrolytkondensator beständig im Dauerbetrieb mit demselben guten Nutzeffekt arbeitet, welchen er anfangs nach der passenden Formation mit Gleichstrom aufweist.
Auf der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Ertindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Die beiden Aluminiumelektroden E1, E2 (Fig. 1), (hier also Belegungen) sind in einen geeigneten Elektrolyten eingetaucht und an die Wechselstromleitung Htt an- geschlossen, so dass sie als Kondensator arbeiten Gleichstrom der Stromquelle B entnommen, ist einerseits mit seinem positiven Pol durch die beiden ganz kleinen Gleichrichter [T an die beiden Gruppen von Aluminiumplatten EI, geführt, während der negative Pol der Gleichstromquelle direkt mit einer Hilfselektrode K verbunden ist, die mit ihrer kleinen Oberfläche in den Elektrolyt, en der Aluminiumzellen taucht.
Die beiden kleinen Gleichrichtezellen (elektrische Ventile) V verhindern den Wechselstromkurzschluss zwischen den beiden Kondensatorbelegen EI E2 und gestatten den Durchfluss in Richtung von dem positiven Pol der Gleichstromquelle zu den Aluminiumelektroden. EI und E2 des Kondensators nicht aber in umgekehrter Richtung. Auf diese Weise wird erreicht, dass beständig Gleichstrom zu den Aluminiumplatten als Anoden fliesst, wodurch die Formation der Aluminiumoxydschicht auch beim Wechselstrombetrieb unterhalten wird, so dass der grösste durch die Formation erreichte Nutzeffekt im Dauerbetrieb erhalten bleibt.
Für Fälle, da man nicht mit der Möglichkeit der Verwendung einer Gleichstromquelle von höherer Spannung rechnen darf, kann letztere in der durch das Ausführungsbeispiel Fig. 2 veranschaulichten Weise durch gleichgerichteten Wechselstrom ersetzt werden.
Die aus den vie kleinen Gleichrichtern , , L, (Fig. 2) bestehende Gleichrichtergruppe ist mit ihrem positiven Gleichstrom-Pol in gleicher Weise wie früher die Gleichstromquelle unter Zwischenschaltung der beiden kleinen Gleichrichter U an die Aluminiumplatten EI, E2
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stromleitung W W angeschlossen ist, wie der Kondensator.
Im Falle zur Speisung der Gleichrichtergruppe eine unabhängige Wechselstromquelle verwendet wird, so kann der Transformator T wegfallen, also die Gleichrichtergruppe direkt mit dieser zweiten Wechselstromquelle verbunden
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den einen Pol der sekundären Wicklung des Transformators T direkt mit der Hilfselektrode K zu verbinden, während der andere Pol unter Zwischenschaltung der beiden Gleichrichter U an die Aluminiumelektroden EI, ffl angeschlossen ist..
In der Praxis hat sich als speziell vorteilhaft die Verwendung einer doppelten Sekundärwicklung des Transformators bewährt (Ausführungsformen nach Fig. 4-6). Beim Kondensator nach Fig. 4 sind die beiden Sekundärwicklungen tl, t in Reihe geschaltet. Der gemeinsame Punkt der beiden Wicklungen ist direkt mit der Hilfselektrode K verbunden, während das andere Ende einer jeder der beiden Wicklungen durch einen Gleichrichter U so mit je einer Aluminiumelektrode des Kondensators verbunden ist, dass Strom nur in der Richtung vom Transformator durch den Gleichrichter zur Aluminiumelektrode dann zur Hilfselektrode K und von da zurück zum Transformator fliessen kann, aber nicht in umgekehrter Richtung.
Statt die Gleichrichter U in die beiden Verbindungsleitungen der beiden A'uminiumelektroden mit den entsprechenden Enden der beiden Sekundärwicklungen einzuschalten, können auch, wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 veranschaulicht, die beiden andern Enden der Sekundärwicklungen einzeln durch je einen Gleichrichter U mit der Hilfselektrode K verbunden sein, während die Aluminiumelektroden EI, E2, des Kondensators je direkt mit dem andern Ende je einer der beiden Sekundärwicklungen [1, t2 des Transformators verbunden sind.
Die Gleichrichter U sind wiederum so eingeschaltet, dass Stromzufluss nur in der schon früher angegebenen Richtung durch diesen Formationsstromkreis fliessen kann, d. h. dass die Aluminiumelektroden stets die Anoden im Formationsstromkreis sind, denn die Gleichrichter U sollen eben den Ausgleich des Transformators in umgekehrter Richtung verhindern.
In Fig. 6 sind die beiden Gleichrichter U nach Fig. 5 dadurch ersetzt, dass je eine der beiden Klemmen von t'und t2 getrennt, an je eine Hilfselektrode und K2 angeschlossen sind. Diese Hilfselektroden K und K2 sind in diesem Fall notwendigerweise aus Aluminium, um an Stelle von Gleichrichtern dienen zu können.
Auch bei den Ausführungsformen nach Fig. 4 und 5 können getrennte Hilfselektroden aus Aluminium Verwendung finden.
Selbstredend könnten auch statt einzelner Aluminium-Elektroden Elektrodengruppen zur Anwendung kommen und auch verschiedene der vorstehend erläuterten Schaltungen kombiniert werden. Um die eventuell vorteilhaften Phasenverschiebungen im Hilfsschliessungskreis zu erzielen, können in denselben Selbstinduktionsspulen eingeschaltet sein.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung an elektrolytischen Kondensatoren mit Aluminium-Elektroden zur dauernden
Formation derselben während des Betriebes, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jede
Aluminiumelektrode und eine Hilfselektrode ein eine beliebige Rtromquelle enthaltender 8chliessungs- kreis angelegt ist, wobei die Stromquelle derart geschaltet oder durch besondere Mittel die Richtung des von ihr gelieferten Stromes so bestimmt ist, dass die Aluminiumelektroden in diesen Hilfs- schliessungskreisen stets die Anoden bilden, zum Zwecke die Energieverluste in solchen Kon- densatoren auf ein Mindestmass zu beschränken.