CN111653428A - 圆柱形电容器杯以及具有圆柱形电容器杯的电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种圆柱形的电容器杯，该电容器杯具有杯壳以及杯底，其中，在杯壳与杯底之间的过渡区域中在内周侧并且朝向杯内部地构造有边缘加强部，该边缘加强部的上侧构成支承面，以便无机械负载地保持杯底的其余部分，其中，该边缘加强部在其内周侧的走向上具有朝向杯底延伸的中断部、缺口、缝隙、切口或者间隙。按照本发明的电容器杯用于容纳一个或多个电容器绕组，其中，与此相关地嵌入的底部绝缘罩支承在支承面上，结果是杯底在其余的底部区域中具有期望的无机械负载。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的具有杯壳以及杯底的圆柱形电容器杯，以及一种根据权利要求2的电容器，该电容器包括：圆柱形电容器杯，该电容器杯包括杯壳以及杯底；至少一个在电容器杯中嵌入的电容器绕组(或线圈)；底部绝缘罩，该底部绝缘罩包围电容器绕组的下端部并且在电容器杯中引导电容器绕组；连接端子；以及盖，该盖压力密闭地封闭所述电容器杯。
背景技术
由DE102005018339A1预先已知一种具有电容器模块的装置和一种用于运行电容器模块的方法。为了实现这种装置的特别安全的运行而提出，该装置具有与至少一个电容器连接的安全装置，该安全装置监控电容器或电容器模块的运行状态并且在识别为不安全的运行状态的情况下切换到安全运行模式。
所述安全装置具有测量所述至少一个电容器的空间延伸或电容器模块的空间延伸的延伸测量装置并且其这样设计，使得在超过预先给定的最大延伸测量值时开始安全运行模式。
延伸测量条这样实现，使得这些延伸测量条完全包围电容器壳体。
在根据DE102008062656A1的一种包括电容器模块的装置中提出，设置有容纳电容器模块的电容器单元的壳体，其中，该壳体具有容纳电容器单元的电容器室，该电容器室压力密封地封闭。电容器室的内部压力通过压力传感器检测，以确定其中一个电容器单元是否损坏。
在根据DE102015215729A1的具有保护装置的电容器中，为了识别故障状态而提出，电容器具有这样密封的壳体，使得在故障情况下壳体的体积改变，其中，壳体体积的改变可以通过保护装置检测。
为此通过结构性措施将能分开的体积集成到电容器壳体中。这种集成通过成型实现。在此，电容器壳体在其形状方面这样设计，使得电容器内部的压力升高引起壳体的体积增大。
对此，压印部、卷边、伸缩缝或波纹管应当是适合的。也可以通过壳体的材料特性进行所述集成。对此，壳体由具有这种材料特性的材料构成，电容器内部的压力升高导致壳体的体积增大。
为了在电容器内部压力升高时产生体积变化，在电容器的结构中不同的材料厚度或强度应当特别适合。以已知的方式，在具有由塑料制成的电介质的薄膜电容器中存在两种原则上有问题的情形。第一个问题是由于低阻抗、即短路引起的失效。短路可以通过常见的保护功能在保险装置的最简单的情况下进行控制。所谓的高阻抗失效(更确切地说是由于老化过程)更有问题。在此，在电容器中会出现电热损耗增大。由于温度升高，电容器的塑料部件可能熔化并且可能发生热解过程。在此产生气体。出于上述原因，典型的杯式电容器实施成压力密封的、尤其是气密的，以防止逸出的气体与氧气结合形成能爆炸的混合物。
为了在导致压力升高的这种故障情况下保护电容器，使用所谓的过压断开保险装置。这在电容器杯内部形成气体时导致电容器端子的运动，从而触发过压断开保险装置。因此，电容器与其电压源分离。避免了向电容器进一步的能量输入和进一步的压力上升。
用于识别开始的气体形成的另一种可能性在于检测电容器的内部压力，如已经进一步在上面所述的那样。电容器内部中的过压开关识别超过额定内部压力值并且负责故障报告或切断。
过压开关或电容器内部中相应的传感器以及位于内部的断开保险装置导致阻抗问题并且导致生产方面的花费并且因此导致较高的成本。
发明内容
因此基于前述内容，本发明的任务是，给出一种进一步改进的电容器杯以及一种具有这种电容器杯的电容器，该电容器这样实施，使得利用外部的传感装置或者外部的开关装置可以特别容易地检测电容器中的过压并且可以将该过压用于对故障状态进行分析或者用于断开一个或者多个电容器。在此，有利地这样设计电容器杯的结构，使得即使压力升高，电容器绕组在杯中的位置以及因此与此相关的连接器、连接部件和类似器件的位置也不改变，从而保持限定的、尤其是阻抗方面的状态。
本发明的任务通过一种根据权利要求1的教导的电容器杯以及一种根据权利要求2的特征组合的电容器来解决，其中，从属权利要求至少是适宜的设计方案和进一步改进方案。
按照本发明的圆柱形电容器杯从本身已知的杯壳和通常一件式地或集成地构成的杯底出发。
在杯壳与杯底之间的内侧的过渡区域中在内周侧并且指向杯内部地构造有边缘加强部，该边缘加强部的上侧构成支承面，以便无机械负载地保持杯底的其余部分。
所述边缘加强部在其内周侧的走向上具有朝向杯底延伸的中断部、缺口、缝隙、切口或间隙(或裂缝)或类似物。
这些中断部不会导致底部的机械削弱，而仅仅用于在基于按照本发明的杯实现的电容器内部中的压力平衡。
按照本发明的电容器从圆柱形电容器杯出发，该电容器杯包括杯壳以及杯底。
至少一个电容器绕组被嵌入在电容器杯中。对此使用底部绝缘罩，该底部绝缘罩包围电容器杯的下端部并且在电容器杯中引导电容器绕组。
此外，存在有连接端子以及盖，该盖压力密封地封闭所述电容器杯。
按照本发明，杯壳与杯底之间的过渡区域在内周侧并且指向杯内部地具有边缘加强部，该边缘加强部的上侧构成用于底部绝缘罩的支承面，使得杯底的其余部分无机械负载地被保持。
所述边缘加强部在其内周侧的走向上具有朝向杯底延伸的中断部、缺口、缝隙、切口或间隙。
因而，底部绝缘罩与绕组一起支承在支承面上并且所述中断部引起在杯内部的整个容积上期望的压力平衡。
杯底在杯内部压力升高时经受变形，所述变形可以通过设置在电容器外部的传感装置识别。
在一种实施形式中，所述边缘加强部的中断部在内周侧均匀分布地延伸。
边缘加强部的支承面基本上构造成平坦的面并且就此而言与底部绝缘罩的下侧相对应。
底部绝缘罩在其下侧上具有外部环绕的倒棱，从而不会出现不期望地遮盖以前述中断部形式的压力平衡通道。
所述传感装置例如构造成开关，该开关与底部外侧作用连接(或有效连接)。
但该传感装置也可以是光学扫描装置，所述光学扫描装置对杯底的变形作出响应。
杯底在无压力的状态下具有内拱顶并且就此而言凹形地延伸。随着压力上升，杯底朝向凸出方向、即在外拱顶的意义上变形，所述外拱顶可相应地被探测扫描。
就此而言，杯底朝向凸出方向的变形可以由按键检测，其中，通过按键可以触发安全电路。
如果较大数量的按照本发明的结构方式的电容器设置在一个在电气装置中，则可以在更换有故障的电容器之后继续使用相应的传感装置、尤其是所提到的开关或按键。
附图说明
下面应借助实施例以及参考附图详细说明本发明。
在附图中：
图1示出按照本发明的圆柱形电容器杯的纵剖面，该电容器杯具有向内指向的、成拱形的边缘加强部；
图2示出朝向电容器杯的内侧具有用于限定根据图1的剖面的剖切线A-A的俯视图；
图3示出具有按照本发明的电容器杯和在那里可看到的电容器盖、连接端子、内部接线和底部绝缘罩的电容器的纵剖面；
图4示出根据图3的电容器的下端部的细节示图，该下端部具有底部绝缘罩、绕组、杯底和边缘加强部；
图5和图6示出在从根据图5的凹形地(无压力)到根据图6凸形地(压力负载)的压力作用的结果中杯底变形的示例性示图，其中，在图5和图6中下面的示图表示用于限定上面的示图中的视图的剖切线A-A。
具体实施方式
按照本发明的电容器杯从具有杯壳1和杯底2的圆柱形结构形式出发。
在杯壳1与杯底2之间的过渡区域中在内周侧并且指向杯内部3地构造有边缘加强部4，该边缘加强部的上侧构成支承面5，以便当相应的电容器绕组连同底部绝缘罩位于电容器杯内部时，无机械负载地保持杯底2的其余部分。
所述边缘加强部4在其内周侧的走向上具有例如以缺口6或类似物形式的中断部，所述中断部朝向杯底2延伸。
杯底2在无压力的状态下向内成拱形，也就是说根据图1所示的剖面图从杯底侧观察，所述杯底具有凹形的造型。
根据示出具有圆柱形电容器杯的电容器的纵剖面的图3和图4的示图，现在可以看到在此重要的结构形式的电容器的基本结构。
在包括杯壳1和杯底2的电容器杯中使用一个或多个电连接的绕组7。
所述绕组7的外径小于相应的电容器杯的内径。
在下部的电容器绕组7的下端部处使用底部绝缘罩8，该底部绝缘罩如在图中详细示出的那样包围下部的绕组端部7并且就此而言在电容器杯中引导绕组。
所述盖11构成电容器杯的密封的封闭件。在所述盖中存在电绝缘的连接端子9，这些连接端子通过接线10与相应的绕组7接触。
在杯壳和杯底2之间的过渡区域中在内周侧并且指向杯内部地也可以在此看到边缘加强部4，该边缘加强部的上侧构成用于底部绝缘罩8的支承面5。
所述缺口6结合在底部绝缘罩8的下侧上的倒棱确保在整个杯容积上的压力平衡。
通过如下方式：整个电容器绕组7依靠底部绝缘罩8支承在电容器杯的支承面5上，杯底2保持无机械负载。杯底2仅在由于电容器发生故障而出现过压的情况下承受力，如这能够由图5和6的组合来理解。
如果现在在外侧在杯底2附近设置有开关装置、例如按键，那么在压力升高时通过杯底2的变形可以容易地识别相应电容器的这种异常状态并且可以触发开关装置并且进行关于故障状态的相应报告。
由图2以及朝向杯内部的视图(根据图5和图6的下方的示图)可理解的是，边缘加强部4的缺口或中断部6在内周侧延伸并且基本上均匀分布地延伸。
在正常运行中完全无机械负载地实施的杯底2的变形表现为关于电容器中压力上升的指示功能。因为所有其余的、位于电容器杯内部的构件、尤其是一个或多个电容器绕组借助底部绝缘罩支承在边缘加强部上，所以在这些构件中不会出现不期望的位置变化并且因此不会出现由于电连接的断开连同火花形成和由此导致的危险而造成的进一步可能的损坏。
Claims (9)
1.圆柱形的电容器杯，该电容器杯具有杯壳(1)以及杯底(2)，其特征在于，在杯壳(1)与杯底(2)之间的过渡区域中在内周侧并且朝向杯内部(3)地构造有边缘加强部(4)，该边缘加强部的上侧构成支承面(5)，以便无机械负载地保持杯底(2)的其余部分，其中，该边缘加强部(4)在其内周侧的走向上具有朝向杯底(2)延伸的中断部、缺口、缝隙、切口或者间隙(6)。
2.电容器，该电容器包括：尤其是圆柱形的电容器杯，该电容器杯包括杯壳(1)以及杯底(2)；至少一个在所述电容器杯中嵌入的电容器绕组(7)，所述电容器绕组具有底部绝缘罩(8)，所述底部绝缘罩包围电容器绕组(7)的下端部并且在所述电容器杯中引导电容器绕组(7)；连接端子(9)；以及盖(11)，该盖压力密闭地封闭所述电容器杯，其特征在于，在杯壳(1)与杯底(2)之间的过渡区域中在内周侧并且朝向杯内部(3)地构造有边缘加强部(4)，该边缘加强部的上侧构成支承面(5)，以便无机械负载地保持杯底(2)的其余部分，其中，该边缘加强部(4)在其内周侧的走向上具有朝向杯底(2)延伸的中断部、缺口、缝隙、切口或者间隙(6)，此外所述底部绝缘罩(8)支承在支承面(5)上，其中，中断部(6)允许在杯内部的整个容积上的压力平衡并且杯底(2)在杯内部压力升高时经受变形，该变形能够由传感装置检测或识别。
3.根据权利要求2所述的电容器，其特征在于，所述边缘加强部(4)的中断部(6)在内周侧均匀分布地延伸。
4.根据权利要求2或3所述的电容器，其特征在于，所述支承面(5)基本上构造成平坦的面。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的电容器，其特征在于，所述底部绝缘罩(8)在其下侧上具有环绕的倒棱。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的电容器，其特征在于，所述传感装置构造成开关，该开关与杯底(2)的底部外侧作用连接。
7.根据权利要求2至5中任一项所述的电容器，其特征在于，所述传感装置构造成杯底(2)的光学扫描装置。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的电容器，其特征在于，杯底(2)在无压力的状态中具有内拱顶并且凹形地延伸，其中，随着电容器杯中的压力升高，杯底(2)在外拱顶的意义上朝向凸出方向变形。
9.根据权利要求8所述的电容器，其特征在于，杯底(2)朝向凸出方向的变形由按键检测，其中，通过该按键能够触发安全电路。
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