DE755116C

DE755116C - Trockenelektrolytkondensator

Info

Publication number: DE755116C
Application number: DES137976D
Authority: DE
Inventors: Ludwig Dipl-Ing Linder
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1939-07-25
Filing date: 1939-07-25
Publication date: 1953-08-17

Description

Trockenelektrolytkondensatoren werden bekanntlich z. B. in Netzanschlußgeräten eingebaut, und zwar derart, daß sie zwischen der Gleichrichterröhre und Verbraucher eingeschaltet sind, um störende Wechselkomponenten aus dem gleichgerichteten Strom auszusieben. Im augemeinen sind die Trockenelektrolytkondensatoren für eine Spannung von 500 bis 550 V gebaut. Beim Einschalten eines Netzanschlußgerätes kommt es aber häufig vor, daß kurzzeitig höhere Spannungen, um 650 V herum, am Elektrolytkondensator auftreten. Dies liegt im wesentlichen daran, daß die Anheizzeit der Verstärkerröhren (Verbraucher) größer ist als die Anheizzeit der Netzgleichrichterröhre. Infolgedessen ist die Stromaufnahme der Verstärkerröhre noch gering, so daß während dieser Anheizzeit die erwähnte hohe Spannung von der Netzgleichrichterröhre abgegeben wird. Erst wenn die Verstärkerröhre einen hohen Strom aufnimmt, sinkt die vom Gleichrichter gelieferte Spannung auf ihr normales bestimmtes Betriebsmaß.

Die Erfindung schlägt nun einen Weg vor, um Überspannungen während der Anheizzeitperiode der Verstärkerröhre am Trockenelektrolytkondensator zu vermeiden. Bekanntlich können Überspannungen bei Trockenelektrolytkondensatoren Durchschläge und Unbrauchbarwerden des Kondensators zur Folge haben.

Gemäß der Erfindung ist parallel zum Trockenelektrolytkondensator eine elektrolytische Ventil-

zelle geschaltet, ζ. B. ein Flüssigkeitselektrolytkondensator verhältnismäßig kleiner Kapazität mit starkem Stromanstieg bei Überspannungen. Flüssigkeitselektrolytkondensatoren besitzen die Eigenschaft, daß sie infolge des dünnflüssigen Elektrolyts, der eine gute Durchflutung zur Folge hat, und gemäß dem verhältnismäßig großen Abstand zwischen den Elektroden Überspannungen ohne Schwierigkeiten vertragen, ίο diese Überspannungen haben bei Flüssigkeitselektrolytkondensatoren lediglich einen erhöhten Strom zur Folge, durch den die vom Gleichrichter gelieferte hohe Spannung zusammenbricht und somit auf unzulässig hohen Wert gar nicht erst ansteigen kann. Statt des Flüssigkeitskondensators kann jede geeignete Ventilzelle benutzt werden. Außerdem können beliebige Elektrolyte verwendet werden, sofern sie bei einer Spannung über die Betriebsspannung des Trockenelektrolytkondensators einen erhöhten Strom aufnehmen.

In der Fig. 1 ist mit 1 ein Aluminiumbecher bezeichnet, der, wie es bei Trockenelektrolytkondensatoren üblich ist, gleichzeitig mit dem Minusanschluß verbunden ist.

Im Raum 2 befindet sich ein nicht dargestellter Trockenwickel, z. B. bestehend aus zwei Aluminiumfolien, von denen mindestens eine mit einer Sperrschicht versehen ist, und aus zwischen diesen Elektroden befindlichen Abstandshaltern, welche gleichzeitig als Elektrolytträger dienen. Als Elektrolyt wird beispielsweise ein aus einem mehrwertigen Alkohol, wie Glycerin oder Glykol, aus einem Ionogen, wie Borsäure bzw. Ammoniumborat, und einer Base, wie Ammoniak, hergestellter Elektrolyt verwendet.

Im Raum 3 befindet sich die obenerwähnte Ventilzelle, die aus der Anode 4 (größerer Zylinder), der Kathode 5 (kleinerer Zylinder) und einem geeigneten dünnflüssigen Elektrolyt besteht. Dieser Elektrolyt kann prinzipiell ebenso aufgebaut sein wie der im Trockenelektrolytkondensator befindliche. Jedoch wird er durch Zusatz neutraler dünnflüssiger Mittel, wiebeispielsweiseWasser.Methylalkohol.Methylglykol.Äthyl- glykol usw., verdünnt. Die genaueZusammensetzung richtet sich in derHauptsache nach der Betriebsspannung des Trockenwickels. Je niedriger diese liegt, um so niedriger muß die Funken- bzw. maximale Spannung des dünnflüssigen Elektrolyts liegen. In häufig verwendeten Fällen beträgt die Betriebsspannung des Trockenwickels 450 V (Spitzenspannung 500 V), und in diesen Fällen wird eine Funkenspannung des Elektrolyts in der Ventilzelle zu etwa 480 bis 520 V gewählt. Die Kapazitätsverhältnisse können z. B. so liegen, daß der Trockenelektrolytwickel eine Kapazität von 8 μΈ und die Ventilzelle von 0,1 μΉ besitzt, wobei zu beachten ist, daß die Kapazität der Ventilzelle im allgemeinen vernachlässigbar kleine Werte besitzt.

Ein besonderer Vorteil des dargestellten Ausführungsbeispiels besteht noch darin, daß die eine Belegung des Flüssigkeitskondensators, vorzugsweise eine formierte Anode, gleichzeitig als Wickeldorn für den Trockenelektrolytwickel benutzt wird. Hierdurch wird der Raumbedarf der gekennzeichneten Kombination gegenüber dem normalen Trockenelektrolytkondensator unwesentlich verändert, da ja bekanntlich die inneren Windungen eines eng gewickelten Trockenelektrolytkondensators sowieso nicht wesentlich zur Kapazität beitragen. Um die Kathode des Trockenwickels wie üblich wickeln zu können, wird, um Kurzschlußgefahr auszuschalten, die äußere Fläche der Anode 4 mit einem Isolierkörper, beispielsweise einem Gummischlauch 6, abgedeckt. Gleichzeitig kann diese Elektrode an ihrem einen Ende in der üblichen Form des Anodenbolzens 7 zur Durchführung durch den Isolierpreßkopf 8 und zur Herstellung einer Anschlußöse ausgebildet werden. Mit 9 und 10 sind Gummidichtungen bezeichnet. 11 stellt eine Gummiauflage für die Anode 4 dar. Der Flüssigkeitskondensator ist mit einem Gasabzugsloch 12 versehen, welches sich in der Elektrode 5 befindet. Außerdem ist für den Abzug des Gases ins Freie irgendeine an sich bekannte Ventilkonstruktion 13, z. B. in Form eines Fahrradventils, vorzusehen. Die Verbindung der Elektrode 5 mit dem Aluminiumbecher ι kann beispielsweise, wie in der Figur dargestellt, durch eine Sicke 14 erfolgen. Vorteilhaft ist es auch, den Becher mit der Elektrode 5 aus einem Stück durch Spritzverfahren herzustellen.

Es ist im übrigen auch möglich und gelegentlich angebracht, die Ventilzelle außen am Trockenelektrolytwickel anzubringen, was dann den Vorteil hat, daß eine bei der Überspannung auftretende unzulässige Wärme leichter abgeführt werden kann.

Ein Beispiel ist in der Fig. 2 wiedergegeben. Der Trockenelektrolytkondensator und die Ventilzelle sind in voneinander getrennten Gehäusen 15 und 16 untergebracht und z. B., wie gezeigt, durch Schraubstutzen 17 und 18 zu einer baulichen Einheit zusammengesetzt. Hierbei ist es zweckmäßig, daß die Anode des Trockenelektrolytkondensators unter Zuhilfenahme einer durchgehenden Verbindung 19 mit der Anode 20 der Ventilzelle in Verbindung steht und daß sich die als Kathode gestalteten Gehäuse gegenseitig zwecks Kontaktgabe berühren.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Trockenelektrolytkondensator, insbesondere zur Verwendung in Netzanschlußgeräten, bei denen betriebsmäßig am Kondensator zeitweilig höhere als die normalen

Betriebsspannungen auftreten, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu diesem eine elektrolytische Ventilzelle geschaltet ist, z. B. ein. elektrolytischer Flüssigkeitskondensator verhältnismäßig kleiner Kapazität mit starkem Stromanstieg bei Überspannungen.
2. Trockenelektrolytkondensator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitselektrolytkondensator die Mittelachse des Trockenelektrolytkondensators büdet.
3. Trockenelektrolytkondensator nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Elektrode, vorzugsweise die Anode des Flüssigkeitselektrolytkondensators, als Wickeldorn für den Trockenelektrolytkondensator dient.
4. Trockenelektrolytkondensator nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die als Wickeldorn dienende Elektrode des Flüssigkeitskondensators mit einem der üblichen Abstandshalter oder mit einem Isoliermittel, z. B. mit einem Gummischlauch, abgedeckt ist.
5. Trockenelektrolytkondensator nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode des Flüssigkeitskondensators gleichzeitig als Anodendurchführung ausgebildet ist.
6. Trockenelektrolytkondensator nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Trockenelektrolytkondensator vereinigte Flüssigkeitskondensator mit einem Gasventil versehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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