CZ283693B6 - Způsob výroby jednosvitkových vícekapacitních odrušovacích kondenzátorů - Google Patents

Abstract

Před ukončením svitku kondenzátoru třídy X s přesahem polepů na čelech svitku, je do svitku symetricky vložena folie bezpečnostního kondenzátoru třídy Y se zesíleným dielektrikem a vyvedena na válcový plášť svitku. Dva vývody jsou tvořeny vrstvou pájky nanesené metalizací na čela svitku, třetí vývod je na válcovém plášti svitku.ŕ

Description

Způsob výroby jednosvitkových vícekapacitních odrušovacích kondenzátorů.

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby jednosvitkových vícekapacitních odrušovacích kondenzátorů.

Dosavadní stav techniky

Pro odrušení elektrických zařízení a ochranu elektrických zařízení před vnějším rušením jsou používány kondenzátory, tlumivky nebo jejich kombinace a různé pasivní či aktivní filtry. Pro základní odrušení běžných elektrických spotřebičů jako jsou například vysavače, mixéry, vrtačky, pračky a podobně, jsou používány samotné jednokapacitní a zejména vícekapacitní 15 kondenzátory. Zvíce kapacitních kondenzátorů jsou nejčastěji používány kondenzátory tříkapacitní.

Odrušovací tříkapacitní kondenzátory jsou tvořeny třemi kondenzátory, které jsou zabudovány do společného pouzdra. Jejich vnitřní zapojení je možné buď do hvězdy nebo do trojúhelníku.

Kondenzátory takto zapojené jsou v odborné literatuře označovány jako typy Star nebo Delta.

Tříkapacitní kondenzátory typu Delta, tedy v zapojení do trojúhelníku, se skládají z hlavního kondenzátorů třídy X a dvou bezpečnostních kondenzátorů třídy Y, jejichž společný vývod je připojen na kostru odrušovacího zařízení. Příklad takového propojení je patrný z obr. 1.

Kondenzátory třídy X jsou odrušovací kondenzátory určené pro použití v těch případech, kdy jejich průraz nemůže způsobit ohrožení lidského života elektrickým proudem. Kondenzátory třídy Y jsou odrušovací kondenzátory určené pro použití v těch případech, kdy jejich průraz by mohl způsobit ohrožení bezpečnosti lidského života. Tyto kondenzátory mají zesílené 30 dielektrikum oproti kondenzátorům třídy X.

Tříkapacitní kondenzátory typu Star, tedy v zapojení do hvězdy, mají kondenzátor třídy X rozdělen na dva sériově zapojené kondenzátory dvojnásobné kapacity s polovičním napětím. K jejich společnému vývodu je pak připojen kondenzátor třídy Y. Příklad takového propojení je 35 znázorněn na obr. 2.

Z odborné literatury vyplývá, že nejvíce jsou využívány kondenzátory typu Delta, to jest v zapojení do trojúhelníku. Tyto kondenzátory jsou vyráběny dvěma způsoby. První z nich spočívá v tom, že je navinut jeden svitek, který obsahuje tři kondenzátory. Druhý způsob spočívá 40 v tom, že jsou navinuty tři samostatné svitky, které jsou následně při montáži vhodně propojeny.

Navíjení tříkapacitních kondenzátorů podle prvního způsobu vyžaduje používání složitých automatických navíjecích strojů nebo v případě ručního navíjení na jednoduchých navíjecích strojích složitou manipulaci při vkládání vývodů jednotlivých kondenzátorů. Kondenzátory 45 vyrobené tímto způsobem jsou obvykle fóliové bez samoregenerace. Jednotlivé kondenzátory mají páskové vývody na čelech svitků a při montáži je nutné tyto vývody propojit. Nevýhodou prvního způsobuje vysoká pracnost, složitost při ručním navíjení a větší rozměry kondenzátorů.

Navíjení tříkapacitních kondenzátorů druhým způsobem sice odstraňuje některé nevýhody 50 prvního způsobu, avšak navíjení svitků na jednodušších automatických navíjecích strojích způsobuje složitější montáž. Svitky navinuté tímto způsobem mají obvykle přesahy polepů, jsou často metalizované a mají schopnost samoregenerace. Toto přináší řadu výhod, zejména pak zmenšení rozměrů kondenzátorů. Při této technologii odpadá vkládání vývodů při navíjení svitků. Vývody jsou vytvořeny metalizováním pájky na celou plochu čel svitků a takto vyrobený

- 1 CZ 283693 B6 kondenzátor má potlačenu vlastní indukčnost. Nevýhodou druhého způsobuje složitější montáž a nutnost výroby každého vícekapacitního kondenzátoru zvlášť.

Podstata vynálezu

Způsob výroby jednosvitkových vícekapacitních odrušovacích kondenzátorů v zapojení do hvězdy nebo trojúhelníku se samoregenerací či bez ní, kdy se nejprve navine jednosvitkový vícekapacitní kondenzátor třídy X, spočívá v tom, že jeho svitek je navíjen s přesahem polepů na svých čelech, poté se na konec tohoto svitku mezi proklad kondenzátoru X současně s dvojicí prokladů kondenzátorů třídy Y symetricky vkládá polep z vodivého materiálu, načež se postupně přeruší navíjení polepů kondenzátorů X a následovně navíjení prokladů kondenzátorů X a Y a nakonec se polep kondenzátorů Y vyvede na válcový plášť svitku.

Způsob výroby podle vynálezu je výhodný v tom, že spojuje výhody obou výše popsaných způsobů. Základní svitek kondenzátoru třídy X je navíjen s přesahem polepů na čelech svitku. Toto navíjení je velmi progresivní, neboť odpadá pracné vkládání vývodů. Po navinutí tohoto svitku se kjeho polepům a prokladům na konci svítku symetricky vkládá fólie z vodivého materiálu, například z hliníku, s jedním nebo více proklady k zesílení dielektrika kondenzátorů Y. Tímto způsobem lze jednoduše vyrobit svitek, který má tři vývody, ačkoliv jsou jeho čela metalizována. Proklady spolu s jedním polepem kondenzátoru třídy X tvoří první kondenzátor třídy Y a spolu s druhým polepem kondenzátoru třídy X tvoří druhý kondenzátor třídy Y. Přitom zesílené proklady dielektrikum musí být dimenzovány pro třídu Y a zároveň stejné tloušťky, neboť oba dva kondenzátory třídy Y mají shodnou kapacitu. Společný vývod kondenzátorů třídy Y, který je tvořen polepem z vodivého materiálu, je pak vyveden na válcový plášť svitku s dostatečnou vzdáleností od čel svitku.

S výhodou lze kondenzátory třídy Y vyrábět tak, že mezi polepy kondenzátoru třídy X se na konci svitku symetricky vkládají dva polepy z vodivého materiálu spolu se čtveřicí prokladů k zesílení dielektrika kondenzátorů třídy Y. Takovýmto postupem lze vyrábět zejména kondenzátory o vyšších kapacitách. A je-li kondenzátor třídy X vyroben v metalizovaném provedení se samoregenerací, zůstane schopnost samoregenerace zachována i pro kondenzátory třídy Y.

Je výhodné, když před vložením alespoň jednoho polepu z vodivého materiálu kondenzátorů třídy Y se ukončí spolu s navíjením polepu kondenzátorů X i navíjení jedné z dvojic prokladů kondenzátoru třídy X, zatímco se pokračuje v navíjení druhého polepu a dvojice prokladů kondenzátoru X. Je-li kondenzátor třídy X navíjen v sériovém provedení, lze tímto postupem získat vícekapacitní odrušovací kondenzátor se zapojením do hvězdy.

Přehled obrázků na výkresech

Pro objasnění způsobu výroby vícekapacitních kondenzátorů podle vynálezu jsou zapojení jednotlivých kondenzátorů znázorněna na přiložených výkresech, kde na obr. 1 je znázorněno vnitřní zapojení tříkapacitního odrušovacího kondenzátoru v zapojení do trojúhelníku, na obr. 2 je znázorněno vnitřní zapojení tříkapacitního odrušovacího kondenzátoru v zapojení do hvězdy, na obr. 3a je schematicky znázorněno složení jednosvitkového tříkapacitního odrušovacího kondenzátoru v podélném řezu rozvinutého tvaru, kde tlustou čárkovanou čarou jsou označeny polepy kondenzátoru třídy X, plnou tenkou čarou jsou znázorněny jednotlivé prokladydielektrika kondenzátoru třídy X nebo zesílené proklady-dielektrikum kondenzátorů třídy Y, zatímco plná tlustá čára značí polep z vodivého materiálu kondenzátorů Y, obr. 3b znázorňuje příčný řez odrušovacího kondenzátoru, z něhož je zřejmý přesah polepů mimo prokladdielektrikum i umístění polepu z vodivého materiálu kondenzátorů třídy Y, obr. č. 4 schematicky

-2CZ 283693 B6 znázorňuje provedení tříkapacitního odrušovacího kondenzátoru se dvěma vloženými polepy z vodivého materiálu kondenzátorů třídy Y, na obr. 5a je schematicky znázorněné složení jednosvitkového tříkapacitního odrušovacího kondenzátoru v podélném řezu rozvinutého tvaru, při kterém je jeden z polepů kondenzátoru třídy X ukončen před vložením fólie z vodivého materiálu kondenzátoru třídy Y, na obr. 5b je schematicky znázorněn jednosvitkový tříkapacitní odrušovací kondenzátor v příčném řezu z nějž je zřejmé umístění polepů sériového provedení kondenzátoru třídy X, na obr. 6. je schematicky znázorněn jednosvitkový tříkapacitní odrušovací kondenzátor s označením vývodu odpovídajících zapojení na obr. 1 a 2, z tohoto obrázku je patrné vyvedení polepu z vodivého materiálu kondenzátoru třídy Y na válcový plášť svitku.

Příklady provedení vynálezu

Postup výroby jednosvitkových vícekapacitních odrušovacích kondenzátorů bude objasněn nikoliv však vymezen, v následujících příkladech:

Příklad 1

Odrušovací tříkapacitní kondenzátor 100 nF + 2 x 2500 pF v zapojení do trojúhelníku je navíjen na automatickém navíjecím stroji. Jako dielektrikum kondenzátoru třídy X jsou použity celkem čtyři proklady 2, např. polypropylenové fólie tloušťky 0.015 mm a šíře 30 mm. Polepy 1 kondenzátoru třídy X tvoří hliníková fólie tloušťky 0,006 mm a šíře 28 mm, přesahující proklady 2 kondenzátoru třídy X na čelech o 1 mm.

Způsob výroby takového kondenzátoru je znázorněn na obr. 3a a 3b. Do navíjecího tmu se založí postupně proklad 2 tvořený čtyřmi vrstvami, např. z polypropylenových fólií, které tvoří dielektrikum kondenzátoru třídy X. Mezi tyto vrstvy prokladu 2 se pak vkládají polepy 1 kondenzátoru třídy X. Poté následuje elektronicky řízené rychlonavíjení až do počtu 5000 otáček tmu za minutu. Po navinutí potřebné délky 2000 mm navíjení polepů 1 kondenzátoru třídy X zpomalí a pokračuje současně s vkládáním kondenzátem třídy Y. Za chodu se do svitku založí proklad 4 tvořený čtyřmi vrstvami, např. z polypropylenových fólií o tloušťce 0,020 mm a šířce 30 mm, které tvoří zesílené dielektrikum kondenzátem třídy Y. Mezi tyto vrstvy prokladu 4 se vkládá polep 3 z vodivého materiálu, například hliníku nebo mědi o rozměrech 0,008 mm a šířce 12 mm. Po navinutí 200 mm polepu 3 se postupně přeruší polepy 1 kondenzátorů třídy X, pak proklad 2 tvořící dielektrikum kondenzátorů třídy X a následně proklad 4 tvořící dielektrikum kondenzátem třídy Y a nakonec se přeruší fólie 3 z vodivého materiálu která se vyvede na válcový plášť svitku a tento se známým způsobem zalepí. Načež se na čela A a B svitku metalizační pistolí nanese vrstva SnPb pájky, ke které se připájí vývody s izolací. Na střední vývod, v našem případě polep 3 z vodivého materiálu kondenzátem třídy Y se připájí vývod s transparentní izolací. Potom se svitek zasune do pouzdra z termoplastického materiálu a zaleje epoxidovou pryskyřicí.

Příklad 2

Při požadavku zvýšení kapacity kondenzátorů třídy Y na dvojnásobek, to jest na 5000 nF lze takový kondenzátor vyrobit následujícím postupem.

Do navíjecího tmu se založí postupně proklad 2 tvořený čtyřmi vrstvami, např. z polypropylenových fólií, které tvoří dielektrikum kondenzátoru. Mezi tyto vrstvy prokladu 2 se pak vkládají polepy 1 kondenzátoru třídy X. Poté následuje elektronicky řízené rychlonavíjení až do počtu 5000 otáček tmu za minutu. Po navinutí potřebné délky, 2000 mm, navíjení polepů 1 kondenzátem třídy X pokračuje současně s vkládáním kondenzátem třídy Y. Navíjení se

-3CZ 283693 B6 zpomalí, ale nepřeruší. Za chodu se do svitku založí proklad 4 tvořený čtyřmi vrstvami, např. polypropylenových fólií o tloušťce 0,020 mm a šířce 30 mm, která tvoří zesílené dielektrikum kondenzátoru třídy Y. Mezi tyto vrstvy prokladu 4 se vkládají dva polepy 3 z vodivého materiálu, například hliníku nebo mědi, o rozměrech 0,008 mm a šířce 12 mm. Navíjení polepu 3 5 z vodivého materiálu se ukončí po navinutí 200 mm její délky. Poté se postupně přeruší polepy 1 kondenzátoru třídy X, pak proklady 2 tvořící dielektrikum kondenzátoru třídy X a následně proklad 4 tvořící dielektrikum kondenzátoru třídy Y a nakonec se přeruší polep 3 z vodivého materiálu a svitek se zalepí. Načež se na čela svitku metalizační pistolí nanese vrstva SnPb pájky, ke které se připájí vývody s izolací. Na střední vývod, v našem případě polep 3 z vodivého 10 materiálu kondenzátoru třídy Y, se připájí vývod s transparentní izolací. Potom se svitek uzavře do pouzdra z termoplastického materiálu a zaleje epoxidovou pryskyřicí. Při stejných rozměrech se kapacita kondenzátoru třídy Y zvýší na dvojnásobek.

Příklad 3

Odrušovací tříkapacitní kondenzátor v zapojení do hvězdy je navíjen na automatickém navíjecím stroji. Při tomto způsobu zapojení může být proklad 2 tvořený dvěma vrstvami, jež tvoří dielektrikum kondenzátoru třídy X, zeslaben na polovinu své tloušťky. Jeden z prokladů 2 je 20 rozdělen na poloviny s mezerou 5 o šířce 3 mm. Rozmístění polepů je zřejmé z příčného řezu na obr. 5b. Proklad 2 rozdělený na dvě poloviny je těsně před založením fólie 4, jež tvoří zesílené dielektrikum kondenzátoru třídy Y, ukončen. Dále je postup shodný s postupy popsanými v příkladech 1 a 2 popisu. Svitek takto vyrobený je vzhledově i rozměrově shodný s předchozími typy.

Průmyslová využitelnost

Způsob výroby jednosvitkových vícekapacitních odrušovacích kondenzátorů lze využít při 30 sériové i kusové výrobě těchto kondenzátorů.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob výroby jednosvitkových vícekapacitních odrušovacích kondenzátorů v zapojení do hvězdy nebo trojúhelníka, kdy se nejprve navine jednosvitkový vícekapacitní kondenzátor

   40 třídy X, vyznačující se tím, že jeho svitek je navíjen s přesahem polepů na svých čelech, poté se na konec tohoto svitku mezi proklad kondenzátoru X současně s dvojicí prokladů kondenzátorů třídy Y symetricky vkládá polep z vodivého materiálu, načež se postupně přeruší navíjení polepů kondenzátorů X a následovně navíjení prokladů kondenzátorů X a Y a nakonec se polep kondenzátorů Y vyvede na válcový plášť svitku.
2. 2. Způsob výroby jednosvitkových vícekapacitních odrušovacích kondenzátorů podle nároku 1, vyznačující se tím, že mezi proklady kondenzátoru třídy X se na konci svitku symetricky vkládají dva polepy z vodivého materiálu spolu s čtveřicí prokladů k zesílení dielektrika kondenzátorů Y.

   -4CZ 283693 B6
3. 3. Způsob výroby jednosvitkových vícekapacitních odrušovacích kondenzátoru podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že před vložením alespoň jednoho polepu z vodivého materiálu kondenzátorů třídy Y se ukončí spolu s navíjením polepu kondenzátorů X i navíjení jedné z dvojic prokladů kondenzátoru třídy X, zatímco se pokračuje v navíjení druhého 5 polepu a dvojice prokladů kondenzátoru X.