DE1904214A1

DE1904214A1 - Wickelkondensator mit geringer Eigeninduktivitaet

Info

Publication number: DE1904214A1
Application number: DE19691904214
Authority: DE
Inventors: Roger Bonvallet; Ives Leborne
Original assignee: Emile Haefely SA
Current assignee: Trench France SAS
Priority date: 1968-05-17
Filing date: 1969-01-29
Publication date: 1969-11-27
Also published as: FR1588492A; DE6903258U; CH508266A; GB1274243A

Description

Dr. HEINZ'FBDfR Patentanwalt

Ά Düsseldorf Fall 6l6

Am^xWefflhahn 77 · l.Etg r.

Etablissements Emile Haefely 3.A», St. Louis (Frankreich)

Wickelkondensator mit geringer Eigeninduktivität

Die Erfindung betrifft einen Wickelkondensator mit geringer Eigeninduktivität mit mindestens zwei auf einer oder auf beiden Anschlussselten verteilt angeordneten und mit den Kondensatorarniaturen verbundenen Anschlussorganen.

Die Erfindung betrifft ferner einen aus diesen Kondensatoren bestehenden Kondensatorsatz.

Die Eigeninduktivität eines Wickelkondensators wird durch den Stromweg von einer zur anderen Anschlussklemme bestimmt und kann In zwei additive Werte zerlegt ^n₃ nSmXioh in denjenigen, der durch den eigentlichen

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aktiven Teil hervorgerufen wird und die Induktivität der Wicklungen, von Schaltungsverbindungen zwischen den Wicklungen und vom Ganzen enthält, das mit den Rück» Stromkreisen im unmittelbaren Umkreis des aktiven Teils gebildet wird, sowie ferner demjenigen, der vom System der Anschlussklemmen und von der Verbindung dieses Systems mit dem aktiven Teil hervorgerufen wird.

Die bekannten Kondensatoren mit geringer Eigeninduktivität können in zwei Kategorien eingeteilt werden, nämlich:

a) Kondensatoren deren Wicklungen hervorstehende Armaturen mit daran angeschweissten oder angelöteten Anschlussorganen aufweisen. Die Rückstromkreise sind im allgemeinen durch Spezialverbindungez*? die den aktiven Teil mehr oder weniger umhüllen, oder Sirekt durch das metallische Gehäuse des Kondensators abgesichert; bzw. verstärkt, Ein derartiger Kondensator, der dadurch eine annähernd koaxiale Bauart aufweist, gestattet die Erzielung einer geringen Eigeninduktivität, erhöhte Spanmingen jedoch, welche die Serienschaltung einer bedeutenden Zahl von Kapazitätselementen erfordern, führen 2U ttrafangreietien aktiven Teilen mit einer geringen Mutsung des Xnnenvoltärnens.

b) Kondensatoren deren Mieklungea Ansehlussorgane in Form von Lamellen oder Fahnen besitzen, deren übliche

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Anordnung jedoch bedeutende Induktivitäten verursachen und keine erheblichen Ströme zulassen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde einen Kondensator der eingangs bezeichneten Art sowie einen daraus bestehenden Kondensatorsatz von geringen Baumassen zu schaffen, welcher eine sehr geringe Eigeninduktivität aufweist und ferner die Leitung von hohen EntladungestrUrnen ermöglicht.

Erfindungegemäss wird dies dadurch erreioht, dass

die Anschlussorgane jeweils von sich überdeckenden Lamellen gebildet sind« welche Lamellen jeweils mit einer Armatur verbunden sind und zwischen welchen Lamellen jeweils eine Isolation angeordnet 1st.

Bei dem aus den erflndungsgemässen Kondensatoren bestehenden Kondensatorsats sind die Kondensatoren zu einem Kondensatorsatz in Stapelform vereinigt und die Anschluesenden der Lamellenpaare der Kondensatoren untereinander und mit den Rückleitern derart verbunden, dass damit mindestens swei Stromkreise hergestellt sind, wobei die Lamellen eines Paares durch Trennwände voneinander und die StromrUokleiter von Kondensatorsatz durch eine Isolation getrennt sind.

Die Schaffung des erfindungsgemässen Kondensators 1st auf folgende Gesetze und Prinzipien gestützt:

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Die Induktivität, die durch zwei übereinanderliegende ebene Leiter oder durch zwei leitende Abdeckungen beliebigen Querschnitts gebildet wird, welche von zwei gleichen Strömen entgegengesetzter Richtung durchflossen werden, ist proportional dem Abstand der Leiter oder der leitenden Abdeckungen, proportional ihrer Länge und umgekehrt proportional ihrer Breite.

Bei koaxialer Anordnung der Leiter wird die Breite durch den mittleren Umfang gebildet.

Der maximal zulässige Entladungsstrom ist umso bchers 3«5 hciier aor Qy^psebnitt und die Zahl der /atsgang.i-Xamellen der Elemente in'c Zusätzlich z\\ü Erhöhung des Querschnitts führt nMm'.ich die erhöhte Z,ahl der» Lame) len, die in der Wicklung versetzt angeordnet sind, zu einer Teilung der elektrodynamischen Kräfte,, die vom Stromöuraivgang bewirkt werden-.

In vorteilhafter Ausgestalttang des erfin&ungsge» massen Kondensators kann vorgesehen sein*

dass mehrere Lamellenpaare vorgesehen sindj, welche über die ganze gestreckte Länge der Armatur gleichmassig verteilt sind,

dass die Lamellenpaare auf einer Anschdussseite des Kondensators angeordnet sind*

dass die Lamellenpaas?@ auf beiden Ansehltassseiten und jeweils auf Lücke angeordnet sind_s

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dass die Lamellenpaare durch den Kondensator in Richtung der Kondensator-Wlckelaohse vollständig hindurchragen und mit ihren Enden auf beiden Anschlussseiten des Kondensators herausragen,

dass jede mit der Armatur verbundene Lamelle durch zwei leitende, die Armatur einsohllessende Streifen gebildet ist, und g

dass bei Bildung einer oder beider Armaturen jeweils durch zwei oder mehrere parallel geschaltete leitende Bänder die Anschlussorgane jeder Armatur durch einen Satz von sich überdeckenden jeweils zwischen den Armaturbändern liegenden Lamellen gebildet sindo

In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemässen Kondensatorsatzes kann vorgesehen sein,

dass die Lamellenpaare auf beiden Anschlussseiten der Kondensatoren angeordnet sind, wodurch zwei

Λ Stromkreise in Serienschaltung gebildet sind, «

dass die Lamellenpaare abwechselnd jeweils auf der einen und auf der anderen Anschlussseite der Kondensatoren angeordnet sind, wodurch zwei Stromkreise in Serien-Parallelschaltung gebildet sind,

dass die Kondensatoren abwechselnd jeweils mit um 90° zueinander versetzten Wicklungsachsen aufeinandergestapelt sind, wodurch vier Anschlussseiten gebildet sind,

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dass die Rüekleiter vom Gehäuse des Kondensators gebildet sind, und

dass die Rüekleiter von Bändern gebildet sind.

Nachfolgend werden AusführungisbeispieXe des erfindungsgemässen Kondensators, sowie des daraus gebildeten Kondensatorsatzes anhand der beiliegenden Zeich--.■■■■■ _ nung näher beschrieben« Es zeigen: "

Fig. 1 bis lU verschiedene Ausführungsformen des Kondensators sohematiseh,

Fig. 15 bis 19 verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemässen Kondensatorsatzes sohematiseh. j In den Fig» 1 und 2 sind mit 1 und 2 bzw, 5 und

6 die sich überdeckenden jeweils mit einer der Ärmattiren verbundenen Lamellen und mit "5 und 4 bzw» 7 und 8 die zwischen den Lamellen liegenden IscNationen bezeichnet,

Fig. 3 zeigt die Anordnung der sieh überdecken*= den Laraellen 9 und 10, sowie die zwischen den Lamellen liegenden Isolationen 11 und 12, während die mit den Lamellen verbundenen Armaturen mit 13 vluü l4 und die Isolierbänder der Wicklung mit 15 und 16 bezeichnet sind.

In den Fig. 4 und 5 ist 3eweils eine Stirnseite eines Kondensators dargestellt, welche mit vier Lamellenpaaren 17 und 18 bzw. 20 und 21 und den dazwischenliegenden Isolationen 19 bzw. 22 versehen sind. Die Laraellen 17 bzw. 20 sind mit der einen Armatur» während die Lamellen

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l8 bzw. 21 mit der anderen Armatur verbunden sind»

Xn Pig. 6 ist eine abgewickelte Armatur' mit der gleiehmässigen Verteilung von beispielsweise vier Lamellen dargestellt.

In Pig» 7 sind mit 23 und 25 die mit der einen Armatur verbundenen Lamellen und mit 24 und 26 die mit der anderen Armatur verbundenen Lamellen bezeichnet, ^

während die zwischen den Lamellen liegenden Isolierungen mit 27 und 2Q bezeichnet sind»

In Figo 8 ist eine'abgewickelte Armatur mit der gXeiohniässigen Verteilung von beispielsweise acht Lamellen dargestellte

Xn Figo 9 sind im.Querschnitt die durch-den Kondensator Iiindurehragenden Lamellen 29 und JiO dargestellte welche mit den Armaturen 33 und 3^ verbunden sind«, Zwischen den Lamellen sind Isolierungen JI imd 32 f angeordnetρ Die Isolierbänder des Kondensators sind mit 35 und 36 bezeichnete

Fig„ 10 stellt eine soneaiatischs Ansieht eines Teiles eines Kondensators dar» waleher mit hinduroiiragenden Ansehlusslamellen versehen ist=

Die Fig, 11 bis Ik zeigen Beispiele für die Vermehrung der Anschlüsse und Kontaktoberflächen auf der Armatur mittels sandwichartig angeordneter Lamellen,» In diesen Figuren sind die Lamellen mit 37, 38, 40, kl,

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43, 44, 45, 48, 49 und 50, während die Armatur bzw. die Armaturen mit 39, 42, 46, 47, 51 und 52 bezeichnet sind*

In den Figo 15 und 16 ist ein Kondensatorsatz mit einer doppelten stromsammelnden Abdeckung in zwei Ansichten schematisch dargestellte Die aufeinandergestapelten Kondensatoren weisen Änschlussorgane in Form von übereinanderliegenden Lamellen 53 und 54 auf beiden Anschlussseiten der Kondensatoren auf. Die Lamellen-55 und 54 der Kondensatoren sind mit den Lamellen des benachbarten Kondensators versehweisst, wodurch eine Serien« schaltung gebildet ist= Zwischen den Lamellen sind Trennwände 55 angeordnet, während die Rückleiter 56 und 57 vom Kondensatorsatζ dursh die Isolationen 58 und 59 getrennt sindu

Bei einer anderen in den Fig» 17 und l8 dargestellten Ausführungsform eines Kondensatorsatzes sind die Kondensatoren mit Anschlüssen auf einer einzigen Anschlussseite jeweils abwechselnd derart versehen, dass sich hier wieder ein doppelter, den Strom Bammelnder Mantel ergibt. Auf diese Weise wird eine Serien-Parallelschaltung der Kondensatoren gebildet.

Bei der in Fig_o 19 gezeigten dritten Ausführungsform eines Kondensatorsatzes sind die Kondensatoren abwechselnd jeweils mit um 90° zueinander versetzten Wicklungsachsen aufeinandergestapelt, wodurch ein quader- oder

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kubusförmiger Kondensatorsatz mit vier Ansöhlussseiten gebildet ist. Die Kondensatoren weisen übereinanderliegende Lamellen 67 und 68 an beiden Ansehlussseiten auf, wobei zwischen den Lamellen Trennwände 69 angeordnet sind,, Die von flachen Streifen 70 gebildeten Rückleiter verlaufen über die ganze Länge der Anschlusssaiten des Kondensatorsatzes und sind von diesem durch die Isolation 71 getrennt» Die Kondensatoren sind mittels der Spannplatten 72 und 75 und Spannbolzen 7^ miteinander verspannt und durch die Zwischenlagen 75 in ihrer Lage gehaltene

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Claims

Patentansprüche

Io Wickelkondensator mit geringer Eigeninduktivität mit mindestens zwei auf einer oder auf beiden Anschlussseiten verteilt angeordnet und mit- den Kondensator-Armaturen verbundenen Anschlussorganen, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussorgane «Jeweils von sich über deckenden Lamellen gebildet sind, welche Lamellen jeweils mit einer Armatur verbunden sind und zwischen welchen Lamellen jeweils eine Isolation angeordnet ist,

2, Wickelkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Lamellenpaare vorgesehen sind, welche über die ganze gestreckte Länge der Armatur gleiehmässig verteilt sind (Pig, 4, 5, 6, T₉ 8, 9, 10),

5« Wickelkondensator nach Anspruch 1-, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellenpaare auf einer Anschlussseite des Kondensators angeordnet sind (Pig, I,-2,. 4, 5» 6)₀

4, Wickelkondensator nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Laraellenpaare auf beiden Anschlussselten und jeweils .auf Lücke angeordnet sind (Figo 8)>

5» Wickelkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet« dass die Lamellenpaare durch den Kondensator in Richtung der Kondensator-Wiekelacfase vollständig hindurchragen und mit ihren Enden auf beiden Anschluss-

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- ii

selten des Kondensators herausragsn (Figo 9$ 10* 12*

6, Wickelkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, dass jede mit der Armatur verbundene Lamelle durch zwei leitende» die Armatur einsohiiessende Streifen gebildet ist (Figo 1-10}*

7ο Wickelkondensator nach-Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet„ dass bei Bildung einer oder beider Armaturen Jeweils durch zwei oder mehrere parallel geschaltete leitende Bänder die Anschluss organe ,jeder Armatur durch einen Satz von sieh überdeeisenden jeweils-zwischenden Arraaturbändern liegenden Lamellen gebildet sind . (Figdl

8 ο Kondensator satz bestehend aus mehreren Kondensatoren .nach Anspruch 1, dadurch .gekennzeichnet^ dass diese zu einem Kondensatorsats in Stapelform ver« einigt und die Anschlussenden der LameIlenpaare der Kondensatoren untereinander und mit den Rüekleitern derart verbunden sind, dass damit mindestens .swel Stromkreise gebildet sind, wobei die Lamellen eines Paares durch Trennwände voneinander und die Stromrüekleiter vom Kon= densatorsatz dureh eine Isolation getrennt sind (Figo 15-=19)<>

9" Kondensatorsatz naeh Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellenpaare auf. beiden.An-sehlussseiten der Kondensatoren angeordnet sind.,.. wodurch zwei Stromkreise in Serienschaltung gebildet sind(Figo 16,16) 10« Kondensatorsatz nach Änsprueh 8, dadurch

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gekennzeichnet, dass die Larnelienpaäre abwechselnd jevieils £ der* iίhen und auf der 811(3(51"8U Ähäöhlüfeisfeeite abv köri^

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