DE8802745U1

DE8802745U1 - Kondensatorbatterie mit elektrischen Kondensatoren

Info

Publication number: DE8802745U1
Application number: DE8802745U
Authority: DE
Original assignee: Draloric Electronic GmbH
Current assignee: Draloric Electronic GmbH
Priority date: 1988-03-02
Filing date: 1988-03-02
Publication date: 1988-12-22

Description

27.1Ö7/7O-R1

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Geheimrat-Rosenthal-Strasse 100. 8672 SeTb

Kondensatorbatterie mit elektrischen Kondensatoren

Die Erfindung betrifft eine Kondensatorbatterie mit einer Anzahl elektrischer Kondensatoren, von denen jeder zwei voneinander räumlich getrennte Anschlusselemente aufweist, wobei die Kondensatoren mit dem einen Anschlusselement an einem ersten elektrisch leitenden Anschlussorgin und mit dem zweiten Anschlusselement an einem zweiten elektrisch leitenden Anschlussorgan befestigt und elektrisch parallelgeschaltet sind.

Derartige Kondensatorbatterien kommen bspw. in Hochfrequenz-Leistungskreisen zur Anwendung. Sie können zur Ausbildung eines Schwingkreises mit einer Induktionsspule kombiniert sein. Bei Kondensatorbatterien der eingangs genannten Art können Hickelkondensatoren, mehrschichtige Glimmer- oder Keramikkondensatoren, keramische Plattenkondensatoren, keramische Topfkondensatoren o.dgl. zur Anwendung kommen. Da bei den üblichen Anwendungen derartiger Kondensatorbatterien relativ grosse Leistungsdichten auftreten, ist es QbIich, die Kondensatoren zwangszukühlen.

Bei bekannten Kondensatorbatterie« a&t eingangs genannten Art sind die beiden elektrisch leitenden Anschlussorgane, die zur Kontaktierung »it den beiden voneinander räumlich getrennten Anschlusselenenten der einzelnen elektrischen Kondensatoren vorgesehen sind, in eine« bestirnten Abstand nebeneinander parallel verlaufend geradlinig ausgebildet. Eine solche lineare Reihenanordnung der zueinander parallelgeschalteten elektrischen Kondensatoren führt jedoch dazu, dass an den Endabschnitt der beiden nebeneinander parallel verlaufenden linearen Anschlussorgane, an den bspw. die Schwingkreisspule angeschlossen ist, der Hochfrequenzstron durch die Suaoe der einzelnen Kondensatorströme gegeben ist. Das bedeutet jedoch, dass an diesen Endabschnitt der Anschlussorgane die

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Induktive Erhitzung der Anschlussorgane und damit der In der Nachbarschaft dieses Enda'uschnittes der AnseMussorgane befestigten elektrischen Kondensatoren am grössten 1st. Durch diese Erhitzung kann jedoch die Lebensdauer der dort befindHGhen elektrischen Kondensatoren verkürzt werden.

Deshalb Hegt der Erfindung <Me Aufgabe zugrunde, eine Kondensatorbatterie der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher alle elektrisch parallelgeschalteten elektrischen Kondensatoren einer gleichmässigen Belastung ausgesetzt sind.

Diese Aufgäbe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die elektrischen Kondensatoren 1n mindestens einer Ebene entlang einer geschlossenen Linie voneinander beabstandet nebeneinander angeordnet sind, wobei die beiden elektrisch leitenden Anschlussorgane voneinander beabstandet und zueinander konzentrisch vorgesehen sind. Die voneinander beabstandeten, nebeneinander angeordneten elektrischen Kondensatoren können entlang eines Kreises, eines Viereckes oder entlang eines beliebigen anderen Vieleckes in mindestens einer Ebcie angeordnet sein. Von Wichtigkeit ist nur, dass die einzelnen elektrischen Kondensatoren in Bezug zueinander bzw. miteinander ein mindestens annähernd symmetrisches Gebilde ergeben, so dass die entstehenden Hochfrequenz-Magnetfelder entzerrt werden. Durch diese symmetrische Anordnung der elektrischen Kondensatoren und durch die symmetrische Anordnung der beiden elektrisch leitenden Anschlussorgane für die elektrischen Kondensatoren ergeben sich keine bestimmten Endabschnitte, die einer vergleichsweise stärkeren induktiven Aufheizung unterworfen wären, sondern eine Kondensatorbatterie mit überall annähernd gleicher Erwärmung. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass alle elektrischen Kondensatoren mindestens annähernd gleich stark erhitzt werden, so dass auch die Lebensdauer der einzelnen Kondensatoren gleich grosse ist. Das gilt auch für Kondensatorbatterien bei welchen elektrische Kondensatoren in verschiedenen Ebenen vorgesehen sind. Von dichtigkeit ist nur, dass in jeder Ebene die dort vorgesehenen elektrischen Kondensatoren ein Mindestens annähernd sywetrfsehes ßebilde darstellen.

Bei der erf indungsgeeässen Kondensatorbatterie kann mindestens eines der beiden elektrisch leitenden Anschlussorgane «it einer ein Kühlmittel enthaltenden Kühleinrichtung versehen sein. Vorzugsweise weisen jedoch beide Anschlussorgane je eine Kühleinrichtung auf. Eine solche ait einer Zwangskühlung ausgebildete Kondensatorbatterie kann sehr hoch belastet werden, ohne dass die Gefahr einer Beschädigung einzelner Kondensatoren bzw. der gesamten Kondensatorbatterie zu befürchten ist. Ausserden ergibt sich bei einer Kondensatorbatterie der zuletzt

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genannten Art, bei welcher beide Anschlussorgane Je eine Kühleinrichtung aufweisen, der Vorteil einer symmetrischen gieichmässlyen Kühlung der Anschtassorgtne der einzelnen Kondensatoren. Sei dem Kühlmittel für die «indestans fine Kühleinrichtung kann es sich bspw. unt dein1nera11s1ertes Wasser handeln.

Das eine Anschlussorgan kann ein zylindrisches KÜhlgefäss mit einer oberseitigen Abschlussplatte aufweisen, an der die Kondensatoren mit Ihrem einen Anschlusselement befestigt sind, und das zweite Anschlussorgan, an dem die Kondensatoren mit Ihrem zweiten Anschlusselement befestigt sind, kann die Abschlussplatte in einem Abstand unKjeben. Derartige zylindrische Kühlgefässe siiiid bspw. von wassergekühlten Topfkondensatoren bekannt, wie sie in der DE 31 SO 744 C2 beschrieben sind. Durch die Verwendung solcher zylindrischer Kühlgefässe nicht nur für Topfkondensatoren der zuletzt genannten Art, sondern auch für die erfindungsgemässe Kondensatorbatterie ergibt den Vorteil einer geringen Lagerhaltung für die Kühleinrichtungen. Bei einer Kondensatorbatterie der zuletzt genannten Art können an der oberseitigen Abschlussplatte und am zweiten Anschlussorgan nach oben stehend und/oder nach unten hängend Kondensatoren befestigt sein. Auf diese Weise 1st es möglich, an der Kondensatorbatterie eine bestimmte Anzahl elektrischer Kondensatoren vergleichsweise platzsparend anzuordnen.

Das zylindrische KÜhlgefäss ist vorzugsweise in seinem unteren Endabschnitt mit einem Einlass und mit einem Auslass für ein Kühlmittel versehen. Bei dienern Ein- und Auslass kann es sich um Schraub- oder Steckverbindungseinrichtungen handeln.

Das zylindrische KÜhlgefäss weist an seiner Unterseite vorzugsweise eine Befestigungseinrichtung auf. Bei dieser Befestigungseinrichtung kann es sich um eine Grundplatte, um Befestigungsbeine, Befestigungsfahnen o.dgl. handeln.

Das zweite Anschlussorgan kann ein U-f oranges Querschnittsprofil aufweisen und in seinen zentralen Bereich mit eines KühTrohf verseht*« seift. Dieses Küftironr kann im zentralen Bereich des ein U-fOranges Querschnittsprofil aufweisenden zweiten Anschlussorgans in einer einzigen Windung oder mehrfach gewunden vorgesehen sein. Die beiden Enden des Kühlrohres sind vorzugsweise ebenfalls mit eine« Einlass und mit einen Auslass versehen. Dieser Ein- und Auslass entspricht vorzugsweise de« an zylindrischen KÜhlgefäss vorgesehenen Ein- und Auslass. Es ist jedoch auch möglich, die Ein- und Auslässe der beiden Anschlussorgane voneinander verschieden auszubilden, um die Kondensatorbatterie gegebenenfalls

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unverwechselbar richtig an ein von der Kondensatorbatterie getrenntes Kühlsystem anschilessen zu können.

Bei den elektrischen Kondensatoren für die erfindungsgemlsse Kondensatorbatterie handelt es sich vorzugsweise um quaderförmig« keramische
» Mehrschichtkondensatoren, die an zwei gegenüberliegenden Seitenflächen mit L-förmig ausgebildeten Anschlusselementen versehen sind. Derartige
Mehrstichtkondensatoren weisen eine vergleichsweise grosse Kapazität pro
Volumeneinheit bei einer guten Spannungsfestigkeit auf. Dadurch kann die
erfindungsgemässe Kondensatorbatterie bei einer bestimmten gewünschten

'■ Gesämtkapezitat vergleichsweise raumsparend ausgebildet sein. uürCh die L-roffing &idigr; ausgebildeten Anschlusselemente wird die in jeden Kondensator erzeugte Wärme gut > zu den Anschlussorganen abgeleitet. Deshalb sind die L-förmig ausgebildeten
$ Anschlusselemente üblicherweise als kompakte Blechstrelfen bestimmter Breite und ':. Wanddicke ausgebildet. Die über die Anschlusselemente in die Anschlussorgane

eingeleitete Wärmemenge der einzelnen Kondensatoren wird durch die Zwangskühlung ; der Anschlussorgane, d.h. durch das die Kühlreinrichtung der Anschlussorgane

durchströmende Kühlmittel aus der Kondensatorbatterie abgeführt.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung räumlich dargestellten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemässen, eine Anzahl elektrischer Kondensatoren aufweisenden
Kondensatorbatterie.

Die Figur zeigt eine Kondensatorbatterie 10 mit einer Anzahl elektrischer
Kondensatoren 12, wobei jeder elektrischer Kondensator 12 zwei L-förmige
Anschlusselemente 14 aufweist. Bei den Kondensatoren 12 handelt es sich um
keramische Mehrschichtkondensatoren, bei weichen die Metall schichten der Beläge mit den beiden voneinande« räumlich getrennten Anschlusselementen 14 kontaktiert sind. Das eine Anschlusselement 14 jedes Kondensators ist mit einem ersten
Anschlussorgan 16 elektrisch leitend verbunden, und das zweite Anschlusselement

' 14 jedes Kondensators 12 ist mit einen zweiten Anschlussorgan 18 mechanisch fest und elektrisch leitend verbunden. Das erste Anschlussorgan 16 weist ein
zylindrisches Kühlgefäss 20 auf, das oberseitig mittels einer Abschlussplatte 22 dicht verschlossen ist. An der Unterseite des zylindrischen Kühlgeflu.:.-* 20 ist eine Befestigungseinrichtung 24 vorgesehen, bei der es sich bspw. um eine Stand-

■ bzw. Montageplatte handelt. Am unteren Endabschnitt des zylindrischen

* Kühlgefässes 20 ist ein Einlass 26 und ein Auslass 28 angeordnet. Durch den
Einlass 26 ist es möglich, in das zylindrische KBhlgefäss 20 ein Kühlmittel

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einzuleiten, das nach dem Durchströmen des KQhlgefSsses 20 durch den Auslass 28 wieder ausgeleitet werden kann.

Das zweite Anschlussorgan 18 weist ein U-förmiges Querschnittsprofil auf, das durch zwei voneinander beabstandete umlaufende Flansche 30 und ein die Flansche 30 miteinander verbindendes umlaufendes Kragenelement 32 bestimmt ist. Im Zentrum des U-förmigen Profiles des zweiten Anschiussorganes 18 befindet sich eins Kühleinrichtung 34, die bspw. als Rohrschlange ausgebildet ist. Die beiden Enden der rohrförmigen Kühleinrichtung 34 sind mit einem Einlass 36 bzw. mit einem Auslass 38 versehen. Durch den Einlass 36 ist es möglich. In die mit dem zweiten Anschlussorgan 18 verbundene KQh!einrichtung 34 ein Kühlmittel einzuleiten, das nach dem Durchströmen der Kühleinrichtung 34 durch den Auslass 38 wieder austreten kann.

Hie aus dieser Zeichnung ersichtlich ist, sind zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlussorgan 16 und 18 sowohl nach oben stehend als auch nach unten hangend elektrische Kondensatoren 12 entlang einer geschlossenen Linie symmetrisch verteilt angeordnet. Bei dieser geschlossenen Linie handelt es sich un die Umfangslinie eines Quadrates, das an jeder Seitenkante in jeder Ebene zwei elektrische Kondensatoren 12 aufweist. Bei dieser Ausbildung der Kondensatorbatterie 10 sind die Kondensatoren 12 In zwei Ebenen angeordnet.

An der Abschlussplatte 22 des ersten Anschlussorganes 16 1st eine Kontaktfahne 40 mechanisch fest und elektrisch leitend verbunden. Am zweiten Anschlussorgan 18 1st ein Kontaktbügel 42 angeschlossen,der sich In diametraler Richtung über die Kondensatorbatterie 10 erstreckt. An der Kontaktfahne 40 und am Kontaktbügel 42 kann ein weiteres elektrisches Bauelement wie bspw. eine Leistung*Induktivität angeschlossen werden.

Claims

27.167/70-Rl DRALORIC ELECTRONIC 6mhHSeheimrat-Roserithal-Strasse 100. 8672 Selb A nsprflche;

1. Kondensatorbatterie mit einer Anzahl elektrischer Kondensatoren (12), von denen jeder zwei voneinander räumlich getrennte Anschi-'ssselemente (14) aufweist, wobei die Kondensatoren (12) mit dem einen Anschiujseie^ent (14) an einem ersten

elektrisch leitende* Anschlussorgan (16) und mit dem zweiten Anschlusselement (14) an einem zweiten elektrisch leitenden Anschlussorgan (18) befestigt und elektrisch parallelgeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Kondensatoren (12) in mindestens einer Ebene entlang einer geschlossenen Linie voneinander beabstandet nebeneinander angeordnet sind, wobei die beiden elektrisch leitenden Anschlussorgane (16, 18) voneinander beabstandet und zueinander konzentrisch vorgesehen sind.

2. Kondensatorbatterie nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der beiden elektrisch leitenden Anschlussorgane (16, 18) mit einer ein Kühlmittel enthaltenden Kühleinrichtung versehen 1st.

3. Kondensatorbatterie nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass beide Anschlussorgane (16, 18) je eine KQh!einrichtung aufweisen.

4. Kondensatorbatterie nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das eine Anichlussorgan (16) ein zylindrisches Kühigefäss (20) mit einer oberseWgen Abschlussplatte (22) aufweist, an der die Kondensatoren

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(12) rait ihrem einen Anschlüsselenient (14) befestigt sind, und dass das zweite Anschlussorgan (18) an dem die Kondensatoren mit ihrem zweiten Anschlusselement (14) befestigt sind, die Abschlussplatte (22) in einem Abstand umgibt.

5. Kondensatorbatterie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der oberseitigen Abschlussplatte (22) und am zweiten Anschlussorgan (18) nach oben stehend und/oder nach unten hängend Kondensatoren (12) befestigt sind.

6. Kondensatorbatterie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zylindrische Kühlgefäss (20) in seinem unteren Endabschnitt mit einem Einlass (26) und mit einem Auslass (28) für ein Kühlmittel versehen ist.

7. Kondensatorbatterie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zylindrische KShlgefSss (20) an seiner Unterseite eine Befestigungseinrichtung (24) aufweist.

8. Kondensatorbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass üas zweite Anschlussorgan (18) ein U-förraiges Querschnittsprofil aufweist und in seinem zentralen Bereich mit einem Kühlrohr (34) versahen ist.

9. Kondensatorbatterie nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Enden des Kühlrohres (34) mit einem Einlass (36) und mit einem Auslass (38) versehen sind.

10. Kondensatorbatterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatoren (12) quaderförmige keramische Mehrschichtkondensatoren sind, die tn zwei gegenüberliegenden Seltenflächen mit L-förm1g ausgebildeten Anschlusseietnenten (14) versehen sind.