DE1049499B - Kontakteinrichtung für Sekn-Trockengleichrichiter - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT 1 049 ANMELDETAG:

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT.·

AUSGABE DER
PATENTSCHRIFT:

KL.2ig 11/02

INTERNAT. KL. HOl I

29. NOVEMBER 1952

29. JANUAR 1959 23. JULI 1959

stimmt Oberein mit auslegeschrift

1049 499 (S 3r;ri VIIIc/21g)

An Selen-Trockengleichrichtern werden vielfach für die Stromabnahme von den Gleichrichterplatten, sei es, um einen äußeren Anschluß des Trockengleichrichters zu liefern, sei es, um eine innere Schaltung einer Trockengleichrichteranordnung zwischen schaltungsmäßig benachbarten Gleichrichterplatten bzw. -elementen herzustellen, Berührungskontaktstellen benutzt, weiche aus einem federnden Organ bestehen, welches auf einer Gegenfläche einer Trockengleichrichterplatte als reiner Berülhrungskontakt aufliegt. Ein Aufbau einer Trockengleichrichteranordnung mit solchen Kontaktstellen ist montagemäßig in vorteilhafter Weise sehr leicht durchzuführen, und er gewährleistet mindestens in rein mechanischer Hinsicht bei thermisch begründeten Ausdehnungsersdheinungen zwischen den Teilen einer Trockengleichrichteranordnung, daß eine gute gegenseitige Anlage zwischen den Flächen der Trockengleichrichterplatten und den federnden Kontaktorganen ungeachtet von Temperaturänderungen gewährleistet bleibt, welche entweder auf die Umgebungstemperatur oder die sich betriebsmäßig ändernde Plattentemperatur zurückzuführen sind.

Es ist jedoch an mit derartigen Kontaktberührungsstellen aufgebauten Trockengleichrichtern das Auftreten von Kontaktabbränden an diesen Stromabnahmestellen festgestellt worden, die offenbar insbesondere auf die Bildung relativ starker Fremdschichten in Form von Oxyden, Seleniden oder ähnlichen Stoffen zurückzuführen sind. Solche Fremdschichten können ihre Entstehungsursache vermutlich in der äußeren Einwirkung der Luft haben. Ihre Entstehung kann auch- durch das Atmen der Kontakte begünstigt werden, wobei dieser Vorgang de,r Atmung durch Temperaturschwankungen bzw. mechanische Bewegungen der Kontakte aneinander gefördert wird. Untersuchungen haben zu dem überraschenden Ergebnis geführt, daß diese Mangelerscheinungen sich dadurch beseitigen lassen, daß erfindungsgemäß an ' den an dem Selen-Trockengleichrichter benutzten Dauerkontaktberührungsstellen zwischen einem federnden Kontaktorgan und einer Gegenfläche der Trockengleichrichterplatte jede der einander berührenden Flächen mit einem Überzug aus einer Weichlotlegierung versehen ist. Besteht die Elektrodenfläche des Gleichrichterelementes bereits aus einer solchen Weichlotlegierung, die mit Rücksicht auf den Aufbau des Gleichrichterelementes an sich gewählt worden ist, so bedarf es dann nicht des besonderen Aufbringen« eines solchen Überzuges an der Selen-Tfockengleichrichterplatte, und es genügt, wenn nur die mit dieser zusammenwirkende Kontaktfeder einen Überzug aus einer Weichlotlegierung erhält. An der Bildung der Legierung dieses Weichlotes Kontakteinrichtung für Selen-Trockengleichrichter

. Patentiert für:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen

Dipl.-Ing. Ernst Siebert, Berlin-Siemensstadt, ist als Erfinder genannt worden

können z. B. Zinn, Cadmium und eines oder beides der Metalle Blei und Zink beteiligt sein.

Die Anwendung der Erfindung vermeidet an einem Trockengleichrichter offenbar die Bildung von eingedrückten glatten Flächen, wie sie beim Zusammenarbeiten eines härteren Kontaktes mit einem weicheren Gegenkontakt an dem letzteren entstehen und die erfahrungsgemäß besonders zur Korrosionsbildung neigen. Die bei einer solchen Anordnung aus einem härteren Kontakt und einem weicheren Gegenkontakt vorgegebene geringe Gegenikontaktfläche erlaubt auch in der Atmosphäre enthaltenen, die Korrosion begünstigenden Stoffen weitgehend freien Zutritt und ein Hineinwachsen von Fremdschichten in die Berührungsflächen der Kontakte.

Bei einer erfindungsgemäßen Kontakteinrichtung können die Kontaktteile sich weitgehend über große Flächen aneinander- und ineinanderdrücken, so daß zwangläufig bereits bei dem Aneinahderlegen der Berührungsflächen der beiden Kontaktteile große und innige Übergangsquerschnitte geschaffen werden. Tritt ein gegenseitiges Arbeiten der einander berührenden Kontakte bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Dauerkontaktberührungsstelle ein, so kann diese Erscheinung gerade nur im günstigen Sinne dazu führen, daß die Berührungsstelle der beiden aus Weichlot bestehenden Teile verbessert wird. Es liegt aber durchaus im Interesse der Erhaltung eines einwandfreien Betriebes an einem Trockengleichrichter, daß nicht durch eine Verschlechterung der Kontaktstellen in ihrem elektrischen Verhalten an diesen Stellen örtliche Erwärmungen auftreten, die schließlich ein solches Maß annehmen, daß die gesamte

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Berührungskontaktfläche verschlechtert und in ihrer Ausdehnung verringert wird. Es erfahren dann die gesunden Stellen eine größere elektrische Belastung, so daß schließlich an ihnen Erwärmungen auftreten können, die zur Zerstörung der Gleiührichtereigenschaften an dem Gleichrichterelement führen und die Belastungsfähigkeit des Gleichrichters herabsetzen oder zu seinem Betriebsausfall führen.

Es ist zwar bereits bekanntgeworden, an einer elektrischen Kontaktanordnung, welche aus einem Kontakt und einem diesem gegenüber betriebsmäßig bewegten Gegenkontakt besteht, die Kontaktflächen ganz oder zum Teil aus Cadmium herzustellen. Hierbei hat es sich aber offenbar um Kontakte nach Art von Schalikontakten gehandelt, die betriebsmäßig voneinander entfernt und wieder zusammengeführt wurden, wobei es also im wesentlichen darauf ankam, diese einwandfreie Schaltfunktion zwischen den Kontakten sicherzustellen, so daß der Schaltvorgang in einwandfreier Weise vor sich ging.

Wenngleich dabei auch bereits die durch Oxydation auftretende Erhöhung des Übergangswiderstandes an den Berührungsflächen dabei in Betracht gezogen worden ist, so lagen doch in diesen Fällen Anordnungen vor, bei denen eine dadurch auftretende Wärmeentwicklung von den beteiligten Kontakten übernommen und von diesen dann abgeführt werden konnte. Bei einer Anordnung wie bei einem Trockengleichrichter führt jedödh eine solche Erwärmung unmittelbar zu einer Verschlechterung der Arbeitsweise der Einrichtung, die eine Zerstörung derselben im Gefolge haben kann. Es handelt sich also schon unter diesen Gesichtspunkten um eine gegenüber der erwähnten bekannten Anordnung mit betriebsmäßig gegeneinander bewegten Kontakten wesensverschiedene Einrichtung. Hinzu kommt, daß bei einem Berüfarungskontakt an einem Trockengleichrichter nur eine Anordnung vorliegt, bei welcher die einander berührenden Kontakte praktisch rein betriebsmäßig sich relativ zueinander in Ruhe befinden. Es war überraschend, daß durch die Anwendung von Grenzflächen je eines Weichlotkörpers an der Berührungsstelle eines ruhenden Dauerberührungskontaktes aus einem federnden Kontakt und der Gegenfläche an einer Trockengleichrichterplatte die an Trockengleichrichtern vorher festgestellten Mangelerscheinungen weitgehend beseitig werden und damit die Betriebssicherheit und Lebensdauer der Trockengleichrichterplatten bzw. Gleichrichter weitgehend gesteigert werden konnten.

Ein Ausführüngsbeispiel für die Anwendung der Erfindung zeigt die Figur der Zeichnung, !bezeichnet die Trägerplatte. Auf dieser ist eine Selenschicht 2

ίο als Halbleiterschidht aufgebracht. Diese trägt die Gegenelektrode 3, z. B. aus einer Legierung von Zinn —Cadmium. Auf dieser liegt für die Stromabnahme von der Gegenelektrode mit den Enden ihrer federnden Schenkel die Kontaktfeder 4 auf. An den betriebsmäßig in Frage kommenden Berührungsstellen 4 α ist die Kontaktfeder mit einem Überzug aus Weichlot versehen. Die Befestigungsvorrichtung für die Haltung der Kontaktfeder, damit diese mit der erforderlichen Vorspannung an der Gegenelek-

ao trode anliegt, ist nicht besonders angedeutet worden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Kontakteinrichtung für Selen-Trockengleichrichter, dadurch gekennzeichnet, daß an den Dauerberührungskontaktstellen zwischen einem federnden Kontaktorgan und einer Gegenfläche der Trockengleichrichterplatte jede der einander berührenden Flächen mit einem Überzug aus einer Weichlotlegierung versehen ist.

2. Kontakteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle eines vorgegebenen Gehaltes an einer solchen Weichlotlegierung in der Gegenelektrode des Trockengleichrichters nur die mit dieser zusammenwirkende Kontaktfeder einen Überzug aus einer Weichlotlegierung erhält.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 317 407, 568 094;
schweizerische Patentschrift Nr. 220 323;
USA.-Patentschriften Nr. 2 416 152, 2 303 801;
K. Mai er, »Trockengleichrichter«, 1938, S. 20/21 und 212/213.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen