DE197184C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

£ 197184 KLASSE 21 g, GRUPPE».

Al u min ium elektrolytkondensator. Patentiert im Deutschen Reiche vom !.Januar 1907 ab.

Durch passende Formation von Aluminiumelektroden als Anoden mit Gleichstrom kann erreicht werden, daß Aluminiumelektrolytzellen (jedoch nur Anfangs) als Kondensatoren sehr großen Nutzeffekt haben; beim längeren Wechselstrombetrieb vergrößern sich die Verluste jedoch beständig, bis der Aluminiumkondensator in einem Stadium ankommt, wo er mit gleichem Nutzeffekt arbeitet, als wenn

ίο er nur mit dem Betriebswechselstrom formiert worden wäre. Mit der Vergrößerung der Verluste vermindert sich aber zugleich die Durchbruchfestigkeit der Aluminiumoxydschicht (als Dielektrikum). Die Benutzung solcher Aluminiumelektrolytzellen als Kondensatoren ohne weiteres ist also wegen der großen Energieverluste für die technischen Zwecke vollständig ausgeschlossen.

Durch die Erfindung wird nun erreicht, daß der Aluminiumelektrolytkondensator beständig im Dauerbetrieb mit demselben guten Nutzeffekt arbeitet, welchen er anfangs nach der passenden Formation mit Gleichstrom aufweist.

Auf der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch veranschaulicht.

Die beiden Aluminiumelektroden Ε^λ, E² (Fig. 1), hier also Belegungen, sind in einen geeigneten Elektrolyten eingetaucht und an die Wechselstromleitung W, W angeschlossen, so daß sie als Kondensator arbeiten. Gleichstrom , der Stromquelle B entnommen, ist einerseits mit seinem positiven Pol durch die beiden ganz kleinen Gleichrichter U an die beiden Gruppen von Aluminiumplatten E¹, E² geführt, während der negative Pol der Gleichstromquelle unmittelbar mit einer Hilfselektrode K verbunden ist, die mit ihrer kleinen Oberfläche in den Elektrolyten der Alumiumzellen taucht. Die beiden kleinen Gleichrichterzellen (elektrische Ventile) U verhindern den Wechselstromkurzschluß zwischen den beiden Kondensatorbelegen E¹, E² und ,gestatten den Durchfluß in Richtung von dem positiven Pol der Gleichstromquelle zu den Aluminiumelektroden E¹ und E'² des Kondensators , nicht aber in umgekehrter Richtung. .

Auf diese Weise wird erreicht, daß beständig Gleichstrom zu den Aluminiumplatten als Anoden fließt, wodurch die Formation der Aluminiumoxydschicht auch beim Wechselstrombetrieb unterhalten wird, so daß der größte durch die Formation erreichte Nutzeffekt im Dauerbetrieb erhalten bleibt.

Für Fälle, da man nicht mit der Möglichkeit der Verwendung einer Gleichstromquelle von höherer Spannung rechnen darf, kann letztere in der durch das Ausführungsbeispiel Fig. 2 veranschaulichten Weise durch gleichgerichteten Wechselstrom ersetzt werden.

Die aus den vier kleinen Gleichrichtern U¹, U², C/³, C/⁴ (Fig. 2) bestehende Gleichrichtergruppe ist mit ihrem positiven Gleichstrom- 6g pol in gleicher Weise wie früher die Gleichstromquelle unter Zwischenschaltung der beiden kleinen Gleichrichter U an die Aluminium-

platten E¹, E² des Kondensators angeschlossen, während der negative Gleichstrompol unmittelbar wie oben mit der Hilfselektrode K verbunden ist.

Die Gleichrichtergruppe U\ U², U³, U* ist mit der sekundären Wicklung des kleineren Transformators T verbunden, dessen Primärwicklung an die gleiche Wechselstromleitung W, W angeschlossen ist wie der Kondensator. In dem Falle, daß zur Speisung der Gleichrichtergruppe eine unabhängige Wechselstromquelle verwendet wird, kann der Transformator T wegfallen, also die Gleichrichtergruppe direkt mit dieser zweiten Wechsel-Stromquelle verbunden werden.

Die unter Hinweis auf Fig. 2 erwähnte Gleichrichtergruppe U¹, TJ², U³, U* kann auch in Wegfall kommen, denn im Prinzip genügt es, wie als Ausführungsform nach Fig. 3 dargestellt, den einen Pol der sekundären Wicklung des Transformators T direkt mit der Hilfselektrode K zu verbinden, während der andere Pol unter Zwischenschaltung der beiden Gleichrichter U an die Aluminiumelektroden E¹, E² angeschlossen ist.

In der Praxis hat sich als speziell vorteilhaft die Verwendung einer doppelten Sekundärwicklung des Transformators bewährt (Ausführungsformen nach Fig. 4 bis 6). Beim Kondensator nach Fig. 4 sind die beiden Sekundärwicklungen t¹, t² in Reihe geschaltet. Der gemeinsame Punkt der beiden Wicklungen ist unmittelbar mit der Hilfselektrode K verbunden, während das andere Ende einer jeden der beiden Wicklungen durch einen Gleichrichter U so mit je einer Aluminiumelektrode des Kondensators verbunden ist, daß Strom nur in der Richtung vom Transformator durch den Gleichrichter zur Aluminiumelektrode, dann zur Hilfselektrode K und von da zurück zum Transformator fließen kann aber nicht in umgekehrter Richtung.

Statt die Gleichrichter U in die beiden Verbindungsleitungen der beiden Aluminiumelektroden mit den entsprechenden Enden der beiden Sekundärwicklungen einzuschalten, können auch, wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 veranschaulicht, die beiden anderen Enden der Sekundärwicklungen einzeln durch je einen Gleichrichter U mit der Hilfselektrode K verbunden sein, während die Aluminiumelektroden E¹, E"² des Kondensators je direkt mit dem anderen Ende je einer der beiden Sekundärwicklungen t^l, i² des Transformators verbunden sind. Die Gleichrichter C/sind wiederum so eingeschaltet, daß Stromzufluß nur in der schon früher angegebenen Richtung durch diesen Formationsstromkreis fließen kann, d.h. daß die Aluminiumelektroden stets die Anoden im Formationsstromkreis sind, denn die Gleichrichter U sollen eben den Ausgleich des Transformators ' in umgekehrter Richtung verhindern.

In Fig. 6 sind die beiden Gleichrichter U nach Fig. 5 dadurch ersetzt, daß je eine der beiden Klemmen von i¹ und i² getrennt an je eine Hilfselektrode K¹ und K'² angeschlossen sind. Diese Hilfselektroden K¹ und K'² sind in diesem Fall notwendigerweise aus Aluminium, um an Stelle von Gleichrichtern dienen zu können.
,,Auch bei den Ausführungsformen nach Fig. 4 und 5 könnten getrennte Hilfselektroden aus Aluminium Verwendung finden.

Selbstredend könnten auch statt einzelner Aluminiumelektroden Elektrodengruppen zur Anwendung kommen und auch verschiedene der vorstehend erläuterten Schaltungen kombiniert werden.

Um ■ die eventuell vorteilhaften Phasenverschiebungen im Hilfsschließungskreis zu erzielen, können in denselben Selbstinduktionsspulen eingeschaltet sein.

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Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Aluminiumelektrolytkondensator, dadurch gekennzeichnet, daß seine Aluminiumelektroden Anoden in über Hilfselektroden geschlossenen Hilfsstromkreisen bilden, in welchen ein gleichgerichteter Strom fließt, und über die der Wechselstromdurchgang durch elektrische Ventile verhindert wird, zum Zwecke, eine Gleichstromformätion der Aluminiumelektroden im Dauerbetrieb aufrechtzuerhalten.

2. Aluminiumelektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe Hilfselektrode allen Hilf ssebließungskreisen gemeinsam ist.

3. Aluminiumelektrolytkondensator nach Anspruch 1, bei welchem die Hilfselektroden als Aluminiumelektroden'von kleiner Oberfläche ausgebildet sind, um gleichzeitig als elektrische Ventile zu dienen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.