DE821247C - Schaltung einer Nachformieranlage fuer Elektrolytkondensatoren - Google Patents

Description

• Schaltung einer Nachformieranlage für Elektrolytkondensatoren Ilri der I l(@rstellung voii l:lektrol_\@tkoiideiistttorett erhält die Kcindensatorfolie vor der tung im elektrolytischen Bad .eine Oxydschicht. Diesem sogenannten Vorformieren schließt sich eine Nachformierung des fertigen Kondensatorwickels an. l@ei diesem 1'rozeß wird die als Dielektrikuin wirkende Oxydschicht je nach gewünscht@r Kapazität und Betriebsspannung des Kondensators in ihre Endform wobei der anfänglich vorliaii(lene relativ hohe Reststrom his auf Bruchteile eines m=@/«1#. zurückgeht.
• Der langsame Nachformierprozeß der Oxydschicht erfolgte bei der Herstellung der Kondensatoren bisher z. B. dadurch, daß man den Kondensator über einen Gleichrichter an einen Stufentransformator anschloß, wobei der Elektrolvtkondensator durch stufenweises langsames Hochregeln der Letriel)ssliannung unter ständiger Kontrolle des Reststromes nachformiert wird.
• Es ist verständlich, daß dieses bekannte Verfahren zum Nachformieren von Elektrolytkondensatoren für jede Oxydschicht eine ständige Bereitschaft von geschultem Bedienungspersonal erfordert, die keineswegs immer als vorhanden und gegeben angesehen werden kann. Häufige Fehler bei der Herstellung der Elektrolytkondensatoren sind die Folge.
• Nach der Erfindung wird daher cin t Nachforinieranlage vorgeschlagen, <lie automatisch ohne Wartung durch geschältes Bedienungspersonal arbeitet und die ini wesentlichen darin gesteht, daß im Kathodenkreis einer Schirmgitterröhre die ge-,#viinschte Betriebsspannung eingeregelt wird, worauf der zu formierende l?lektrolvtkondensator oder die Kondensatorliatterie parallel zum Kathoderi- N%-idcrstand geschaltet wird. Es ist selbstverständlich möglich, die erfindungsgemäße Anlage auch zum N achformieren einer größeren Zahl von Kondensatorbatterien auszubauen, wobei eine der Zahl der zu formierenden Batterien entsprechende Anzahl Gruppen von parallel geschalteten Schirmgitterröhren mit den dazugehörigen Schaltelementen vorgesehen wird. Dabei wird an den Widerständen in den einzelnen Kathodenkreisen der gewünschte Spannungsabfall hervorgerufen. Bei dieser Anordnung zum Nachformieren einer beliebigen Zahl von Kondensatorbatterien kann der Anodenstrom und die Steuergitterspannung von einem einzigen Gleichrichter geliefert werden.
• Inder Abb. ist als Ausführungsbeispiel ein Schaltschema für eine Nachformieranlage für Elektrolytkondensatoren wiedergegeben.
• Die Nachformieranlage besteht aus einem Stufentransformator i mit Stufenschalter 2 und Gleichrichter 3 und einer Schirmgitterröhre 4 mit Kathodenkreis 5. Das Schirmgitter 4a erhält seine einregelbare Spannung von dem Stufentransformator i über den Gleichrichter 3. Im Kathodenkreis 5 der Schirmgitterröhre 4, dessen Spannung durch ein Voltmeter V überwacht wird, liegt ein Widerstand Ri, an welchem der Kathodenstrom einen Spannungsabfall hervorruft, dessen absoluter Betrag, wie sich aus den nachstehenden Ausführungen ergeben wird, der gewünschten Elkobetriebsspannung gleichkommt. Die zur Anwendung kommende Schirmgitterröhre ist eine solche von großer Leistung. Die Schirmgitterröhre wird durch einen Heiztransformator 6 beheizt. Wie schon gesagt, und wie auch aus dem Schaltschema hervorgeht, ist die Schirmgitterspannung der Schirmgitterröhre 4 auf die Kathode aufgestockt und kann mit Hilfe des Stufenschalters 2 in einer großen Zahl von Stufen variiert werden. Die Spannungsregelung des Schirmgitters kann aber auch dadurch erfolgen, daß auf der Primärseite des Transformators i eine kontinuierliche Einregelung durch ein hier eingeschaltetes Potentiometer erfolgt. Die Stabilisierung der Schirmgitterspannung wird z. B. auf magnetischem Wege, in dem Schaltschema nicht angedeutet, vorgenommen, um dadurch Netzspannungsschwankungen auzuschalten.
• Die Anodenspannung der Schirmgitterröhre wird erfindungsgemäß einem Netzteil entnommen, dessen Gleichspannung höher liegen muß als die höchste in der Fabrikation vorkommende Betriebsspannung des Elektrolytkondensators. Die Entnahme erfolgt im Ausführungsbeispiel aus einem Dreiphasengleichrichter 9, auf den der Transformator 7 'mit Gleichrichter 8 aufgestockt ist. Dieser aufgestockte Netzteil liefert den zur Speisung der beiden in Serie liegenden Stabilisatoren (Glimmstrecken) erforderlichen Spannungsüberschuß. Diese Stabilisatoren vermeiden die Auswirkung von Netzschwankungen auf die Spannung des Steuergitters 4b der Schirmgitterröhre 4. Durch ein parallel zu den beiden Stabilisatoren io liegendes Potentiometer R$ wird der gewünschte Spannungswert des Steuergitters 4b eingestellt. Der nachzuformierende Elektrolvtkondeiisator C kann durch einen Schalter i i parallel zum Kathodenwiderstand R, geschaltet werden, sobald der Formierungsprozeßeinsetzen soll, wobei der Stromfluß durch das Milliamperemeter angezeigt wird.
• Die Wirkungsweise der beschriebenen Formieranlage ist folgende: Zunächst ist im Kathodenkreis die gewünschte Betriebsspannung einzuregcln, und zwar geschieht dies durch Regelung der Schirmgitterspannung mittels des Stufenschalters 2 und der Gittervorspannung mittels des Potcntiometers R2. Erst wenn eine gewisse Mindestspannung am Schirmgitter 4a eingeregelt ist, ist .eine Steuerwirkung durch Betätig:n des Potentiometers R2 zu beobachten. Je höher die Schirmgitterspannung eingeregelt wird, um so größer ist der durch die Röhre .4 fließende Strom, wenn die Kathode gegen Nullpotential kurzgeschlossen wird. Bei der Einregelung der Elkobetriebsspannung im Kathodenkreis wird der Schalter i i auf Kontrolle gestellt, d. h. ausgeschaltet, und durch Betätigen des Gitterspannungsregler R, am M'iderstand Ri der gewünschte Spannungsabfall, der der gewünschten Betriebsspannung entspricht, eingestellt.
• Ist dieser gewünschte Spannungsabfall vorhanden, so wird durch Schließen des Schalters i i die zu formierende Elektrolytbatterie parallel zum Widerstand R, gelegt, womit, wie vorstehend schon ausgeführt, die Kathode praktisch kurzgeschlossen ist. Es bricht dadurch die Spannung am Widerstand R, zusammen und der Strom erreicht d:#n durch die jeweils eingestellte Schirmgitterspannung festgelegten Anfangshöchstwert. Im Laufe des Formierprozesses steigt nun die Spannung am Elektrolytkondensator C, ein Zeichen, daß der parallel zu R, liegende Widerstand allmählich größer wird, bis zum Schluß der durch C dargestellte Parallelwiderstand so groß geworden ist, daß er für den Kathodenwiderstand Ri keine nennenswerte Belastung mehr bedeutet. Die endgültige Betriebsspannung ist also praktisch identisch mit dem vorher am Kathodenwiderstand Ri eingestellten Spannungsabfall geworden, und damit ist das Nachformieren des Elektrolytkondensators C abgeschlossen. Der Verlauf des Nachformierprozesses wird durch das Voltmeter l' und das Amperemeter mA kontrolliert.
• Bei größeren Herstellungsbetrieben von Elektrolytkondensatoren, in denen es zweckmäßig ist, gleichzeitig mehrere Kondensatoren nachzuformieren, ist es vorteilhaft, die Anlage in mehrere Röhrengruppen unter Parallelschaltung zu unterteilen, die dann für sich ein- und ausgeschaltet werden können. Durch diese Parallelschaltung der Röhrengruppen wird bei etwaigen Kurzschlüssen in einem zu formierenden Elektrolytkondensator immer nur ein Teil der Anlage in Mitleidenschaft gezogen. Dabei können durch einen mehrpoligen Rastenschalter Volt- und Amperemeter auf die jeweils unter Kontrolle stehende Gruppe geschaltet werden.
• Im Steuergitterkreis jeder Röhrengruppe liegt im übrigen ein Gleichrichter G!, der folgenden Zweck hat: Die Kathodenspannung und somit auch die Gittervorspannung ändern sich ständig im Laufe des Formierprozesses. Es besteht also die Gefahr, daß das Steuergitter überlastet wird, insbesondere im Anfangsstadium des Formierprozesses, in dem die Kathode gegen Nullpotential kurzgeschlossen wird. Um nun einen übermäßigen Steuergitterstrom zu verhindern, liegt in der Gitterzuleitung bei jeder Röhrengruppe der erwähnte Gleichrichter Gl.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltung einer Nachformiera.nlage für Elektrolytkondensatoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Formierungsspannung an einem im Kathodenkreis einer Schirmgitterröhre liegenden Widerstand eingeregelt wird und daß der zu formierende Elektrolytkondensator parallel zu diesem Kathodenwiderstand geschaltet wird.
2. 2. Abgeänderte Schaltung nach Anspruch i zum Nachformieren einer größeren Zahl von Kondensatorbatterien, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Zahl der zu formierenden Batterien entsprechende Anzahl Gruppen von parallel geschalteten Schirmgitterröhren mit den dazugehörigen Schaltelementen vorgesehen ist.
3. 3. Schaltung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, .daß die Formierungsspannung im Kathodenkreis durch Einregeln der Steuergitterspannung und durch Variieren dc@r Schirmgitterspannung eingestellt wird.
4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schirmgitterspannung durch einen lZastencchalter (2) des Stufentransformators (i) stufenförmig oder durch ein 1'otentiometer auf der Primärseite des Transformators kontinuierlich veränderbar ist.
5. 5. Schaltung nach Anspruch 3 und i oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Steuergitterspannung durch ein parallel zu Glimmstrecken (io) liegendes Potentiometer (R2) so eingeregelt wird, daß gemeinsam mit der eingestellten Schirmgitterspannung die gewünschte Formierungsspannung am Kathodenwiderstand (R,) erzeugt wird.
6. 6. Schaltung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuergitterspannung durch Glimmstrecken und die Schirmgitterspännung auf magnetischem Wege stabilisiert wird.
7. 7. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Steuergitter der Schirmgitterröhre und dem Gitterspannungsreg1er (R2) ein auf die maximale Betriebsspannung des Kathodenkreises abgestimmtes Gleichrichterventil (G1) mit Durchlaßrichtung auf das Steuergitter zu eingeschaltet ist. B. Schaltung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenspannung der Schirmgitterröhre einem Netzteil entnommen ist, dessen Gleichspannung höher ist als die höchste vorkommende Betriebsspannung des Elektrolytkondensators. g. Schaltung nach einem der Ansprüche i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Speisung des Glimmstreckenteiles ein kleines Netzgerät verwendet wird, welches in Reihe mit dem hochbelastbaren Hauptgleichrichter liegt.