DE1764741B1 - Verfahren zum kapazitaetsabgleich elektrischer wickelkonden satoren - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Kapazitätsabgleich elektrischer Wickelkondensatoren mit aufmetallisierten Belegungen, bei dem der Wickel mit Überkapazität hergestellt und auf den Stirnseiten auf einem Teil der Fläche durch Anspritzen von Metall kontaktiert wird, bei dem danach durch Abwikkeln einer entsprechenden Windungszahl die Kapazität des Wickels auf den Sollwert abgeglichen wird, wobei der Kondensator über die Stirnkontaktschichten an ein Meßgerät angeschlossen ist und bei dem die Stirnseiten nach dem Abgleich fertig kontaktiert werden. Aus der deutschen Auslegeschrift 1226 211 ist ein derartiges Verfahren bekannt. Es wird dabei der fertige mit Überkapazität hergestellte Wickel unter Freilassung der Randbereiche vorbeschoopt und durch Abwickeln der überschüssigen Wickellagen unter gleichzeitiger Messung der Kapazitätsabgleich vorgenommen. Anschließend wird dann der Wickel fertig besehoopt. Bei diesem Verfahren sind zur Abdeckung der Randbezirke Schablonen notwendig, welche genau auf die Wickelstirnseiten aufgepaßt werden müssen.
• Mit den herkömmlichen Verfahren ist ein Kapazitätsabgleich mit engen Toleranzen von beispielsweise 0,1'% nicht zu erzielen, weil bei der Herstellung von Wickelkondensatoren mit regenerierfähig dünnen Metallbelägen der zu hohe Belagswiderstand sowie die Feuchtigkeitsreste im Wickelkörper im allgemeinen keine direkte Messung der Kapazität während des Abgleichvorganges gestatten. Die Feuchtigkeitsreste verfälschen die Kapazitätswerte, und wegen der geringen Belagsstärke ist der Widerstand des Belages besonders in den Außenlagen schon so groß, daß insbesondere bei niedrigen Meßströmen gerade die äußeren Wickellagen, welche für den Kapazitätsabgleich wichtig sind, bei der Kapazitätsmessung während des Abgleichens nicht mehr miterfaßt werden. Nach den bisher bekannten Fertigungsmethoden wird eine Kapazitätsstreuung von etwa ± 10% erreicht. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Kapazitätsabgleich bei Kondensatoren mit aufmetallisierten Belegungen, insbesondere bei Kondensatoren mit regenerierfähig dünnen Belegungen, mit beliebig engen Toleranzen zu erzielen.
• Erfindungsgemäß wird dies bei einem eingangs geschilderten Verfahren dadurch erreicht, daß vor dem Abgleich die überstehenden Belagränder durch einen kurzen Schoopstoß über die gesamten Wickelstirnseiten hinweg durch ein Netz von vielen nicht zusammenhängenden Kontaktstellen versehen werden und daß während des Abgleichs im wesentlichen alle Kontaktstellen über aufgelegte Meßbacken mit einem Meßgerät verbunden werden.
• Die Vorkontaktierung gemäß der Erfindung soll so gesteuert sein, daß dadurch eine »genügende lose Kontaktierung« über sämtliche Windungen erreicht wird, daß diese Kontaktierung eine Messung zwischen den Meßbacken während des Abgleiehvorganges gestattet und daß trotzdem infolge der schwachen Kontaktierung die Folien abgewickelt werden können.
• Beim kurzzeitigen Aufsprühen bzw. Aufspritzen des Kontaktmetalls werden die stirnseitig überstehenden Belegungsränder über die gesamten Wickelstirnseiten hin durch ein Netz von vielen Kontaktpunkten erfaßt, ohne daß sich dabei eine zusammenhängende Kontaktschicht ausbildet. Da sämtliche Wickellagen von der Meßvorrichtung während des Abgleiehens erfaßt sind, wirkt sich der hohe Belagswiderstand nicht aus, und die Kapazität des gesamten Wickels wird gemessen. Die Messung wird bei niederen Meßfrequenzen < 1000 Hz exakt, weil hier die Belagsverluste nicht mehr die Kapazitätsmessung beeinflussen.
• Um eine Verfälschung der Kapazität durch Feuchtigkeitsreste während des Abgleichens auszuschalten, wird der Wickelkörper vor dem Abgleichvorgang getrocknet. Die Trocknung kann vor oder nach dem Vorbesehoopen bzw. Vorkontaktieren geschehen. Geschieht die Trocknung nach der Vorkontaktierung, dann können die Feuchtigkeitsreste im Wickelkörper durch das Netz der stirnseitig aufgesprühten Metallpartikel nach außen diffundieren.
• Bei der stirnseitigen Kontaktierung von Wickelkondensatoren werden Kontaktmetalle, z. B. Zink, Kupfer, Aluminium, Weißmetall 10 od. ä., zum Schmelzen gebracht und mit Hilfe eines Treibgases, z. B. Preßluft, auf die zu kontaktierende Fläche aufgespritzt. Das Aufspritzen kann mit Hilfe einer Pistole, in welcher das Kontaktmetall geschmolzen wird, geschehen. Zur Erzeugung der nicht zusammenhängenden Partikel, welche über die Stirnseiten verstreut sind, wird das geschmolzene Kontaktierungsmetall mittels eines kurzzeitigen Preßluftstromes zerstäubt. Die Wickelstirnseiten werden dabei kurzzeitig dem Strahl des abgesprühten Metalls ausgesetzt, und es kommt etwa Iho der Metallmenge, welche die sonst übliche Kontaktierungsschicht ausmacht, auf die Stirnseiten zu liegen.
• Das Kontaktmetall kann auch in eine Knallgas-oder Propangasflamme geschmolzen und auf die Stirnseiten aufgesprüht werden. Um die Stirnseiten der Bauelemente dem Sprühstrahl nur kurzzeitig auszusetzen, werden die Bauelemente vorteilhaft mit erhöhter Geschwindigkeit, z. B. der zehnfachen Geschwindigkeit, an der Aufspritzvorrichtung vorbeigeführt. Um eine erfindungsgemäße Vorkontaktierung mit den gewünschten Eigenschaften zu erzielen, kann noch der Abstand der Spritzvorrichtung von den Stirnflächen, der Sprühdruck und die in der Zeiteinheit geschmolzene Metallmenge variiert werden.
• Die vorkontaktierten und getrockneten Wickel werden zwischen zwei Meßbacken eingespannt und können einwandfrei auf Kapazität gemessen werden. Die Meßbacken, die zur besseren Kontaktgabe mit Schneiden und/oder Bürsten versehen sind, erfassen über die gesamten Wickelstirnseiten das Netz der Kontaktierungspunkte. Der Vorwiderstand ist hierbei so gering, daß in der Meßbrücke (Betriebsfrequenz 100 Hz) kein merklicher Meßfehler auftritt. Auf Grund des Meßergebnisses wird dann die entsprechende Folienlänge abgewickelt und abgeschnitten. Dies läßt sich leicht durchführen, da auf den Stirnseiten eine zusammenhängende Kontaktschicht noch nicht aufliegt, sondern über die Stirnseiten nur Kontaktmetallpartikel verstreut liegen. Durch wiederholte Messungen und Abgleichvorgänge kann dann eine fast beliebig enge Kapazitätstoleranz erreicht werden. Der Meßvorgang und der Abschneidevorgang können dabei so gekoppelt werden, daß der Abgleichvorgang völlig automatisiert ist. Nach dem Abgleichen wird der Wickel mit einer Umhüllungsfolie bandagiert und die endgültige Kontaktschicht aufgebracht.
• Aus der deutschen Auslegeschrift 1299 191 ist es bekannt, auf die Stirnseiten eines Wickelkörpers zunächst verstreut einzelne hochschmelzende Metallpartikel aufzutragen und dann die eigentliche zusarr, menhängende niedrigerschmelzende Kontaktschicht aufzubringen. Die hochschmelzenden Partikel wirken dabei als Verankerungspunkte für die anschließend aufgebrachte Kontaktschicht und dienen nicht als Kontaktpunkte beim Abgleichvorgang. Bei der Erfindung sollen sich die bei der Vorkontaktierung aufgebrachten Partikel nicht in den Stirnseiten verankern, da sich sonst die überschüssigen Folienteile, ohne zu zerreißen, nicht ablösen lassen.
• In der Regel wird es sich bei der Vorbeschoopung entsprechend der Erfindung um das gleiche Metall handeln, wie beim Aufbringen der eigentlichen Kontaktschicht. Aber es ist auch ein anderes Metall verwendbar. In vorteilhafter Weise wird man ein Metall mit hoher elektrischer Leitfähigkeit verwenden, um den Widerstand des Partikelnetzes während des Abgleichens so gering wie möglich zu halten.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Kapazitätsabgleich elektrischer Wickelkondensatoren mit aufmetallisierten Belegungen, bei dem der Wickel mit überkapazität hergestellt und auf den Stirnseiten auf einem Teil der Fläche durch Aufspritzen von Metall kontaktiert wird, bei dem danach durch Abwickeln einer entsprechenden Windungszahl die Kapazität des Wickels auf den Sollwert abgeglichen wird, wobei der Kondensator über die Stimkontaktschichten an ein Meßgerät angeschlossen ist und bei dem die Stirnseiten nach dem Abgleich fertig kontaktiert werden, d a -durch gekennzeichnet, daß vor dem Abgleich die überstehenden Belagränder durch einen kurzen Schoopstoß über die gesamten Wickelstirnseiten hinweg durch ein Netz von vielen nicht zusammenhängenden Kontaktstellen versehen werden und daß während des Abgleichs im wesentlichen alle Kontaktstellen über aufgelegte Meßbacken mit einem Meßgerät verbunden werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß etwa '/io der Menge der fertigen Kontaktschicht aufgesprüht wird.
3. 3. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßbacken mit Schneiden und/oder Bürsten versehen sind.