DE952736C

DE952736C - Elektrischer Kondensator mit mehreren, in waermeleitender Beruehrung mit dem sie umgebenden Behaelter stehenden Wickeln

Info

Publication number: DE952736C
Application number: DEA13811D
Authority: DE
Inventors: Bror Hansson
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1945-05-05
Filing date: 1946-05-06
Publication date: 1956-11-22

Description

Elektrischer Kondensator mit mehreren, in wärmeleitender Berührung mit dem sie umgebenden Behälter stehenden Wickeln Es sind elektrische Kondensatoren bekannt, bei denen die Folien aus der dazwischenliegenden Isolation herausragen und in Wärme ableitender Berührung mit der Wand des den Kondensator umgebenden Behälters stehen. Dieser enthält in der Regel eine unter Druck stehende Ilosierflüssigkeit und ist außerdem entweder durch Preßluft oder Wasser gekühlt. Mit diesen; Mitteln konnte die Belastungsfähigkeit des Kondensators gegenüber einem üblichen Kondensator beträchtlich erhöht werden. Trotzdem ist seine Belastungsfähigkeit erheblich dadurch begrenzt, daß die Kühlfläche der Folien auf eine einzige Wand im Behälter, gewöhnlich auf dessen Bodenfläche, beschränkt ist. Der Kondensator, der den Gegenstand der Erfindung bildet, besteht aus mehreren Kondensatorwickeln, die zweckmäßigerweise in flacher Form ausgeführt oder in diese gepreßt und so übereinandergestapelt sind, daß die Kühlfolien in dem durch Schraubenverband oder auf eine andere Art in zweckmäßiger Weise zusammengepreßten Stapel nach verschiedenen Richtungen im Verhältnis zu benachbarten Wickeln zeigen und in möglichst gleichmäßiger Verteilung in wärmeleitender Berührung mit mindestens zwei ebenen Wänden des Behälters stehen.
Dieser Kondensator weist nicht die obenerwähnte Begrenzung der Belastungsfähigkeit auf und hat außerdem die im folgenden erwähnten Vorteile.
Bei dem gleichen Kondensatorvolumen ist die foliengekühlte Fläche zwei- bis viermal größer als bei dem obengenannten Kondensatortyp. Kondensatoren,_ die früher durch, einen Ventilator gekühlt werden mußten, sind nun selbstkühlend, und Kondensatoren, die so stark belastet waren, daß eine Wasserkühlung notwendig war, können nun mit einem Ventilator gekühlt werden.
Flache Wickel können verwendet werden. Dies ist von Bedeutung einerseits infolge der Kapazitätssteigerung, die das Pressen in eine flache Form mit sich führt, und andererseits deswegen, weil die flache Form eine billigere und einfachere Trennung der verschiedenen Teilkondensatoren voneinander erlaubt, als bei einem großen runden Wickel bisher möglich war.
Die Verwendung von flachen Wickeln ist an und für sich bekannt. Sie werden bisher in solcher Anordnung verwendet, daß die Wärme quer zu den Isolationsfolien abgeleitet werden muß. Hierbei erfolgt die Wärmeableitung über einen bedeutend größeren Widerstand als in der Anordnung nach der Erfindung, bei der die Ableitung der Wärme von den Metallfolien direkt zu der Behälterwandung erfolgt.
Die Form des Kondensators erlaubt einen einfacheren Zusammenbau vieler Einheiten zu einer Batterie nach dem Baukastenprinzip.
Die herausragenden Kühlfolien können leicht an der Kühlerwand des Kastens angelötet werden. Die Kühlflansche des Kastens sind immer nach außen gerichtet. Auch dies trägt zur verbesserten Kühlung bei.
Die Zeichnung soll die Erfindung näher erläutern.
Fig. i zeigt einen Längsschnitt und Fig. 2 einen Querschnitt eines Kondensators mit zwei Wickeln in jeder Ebene; Fig. 3 ist ebenfalls ein Querschnitt durch einen Kondensator, jedoch mit vier Wickeln in. jeder Ebene; Fig. q. und 5 zeigen im einzelnen verschiedene Anordnungen der Berührung der Kühlfolien mit der Kastenwand.
In Fig. i und 2 bezeichnet i den Behälter, der die Form einer prismatischen Blechbüchse hat, in welcher die in flache Form gepreßten Kondensatorwickel2 schichtweise eingelegt und mittels eines Schraubenverbandes 9 zusammengepreßt sind. Der innere Querschnitt der Büche ist quadratisch. Seine Seitenlänge ist ungefähr gleich der Länge des Wickels, aber ungefähr doppelt so groß wie die Breite des Wickels. Zwei Wickel finden daher nebeneinander Platz in jeder Schicht in der Büchse. Die Wickel sind so angeordnet, daß die herausragenden Folien 3 in jeder Schicht gegen gegenüberliegende Seiten in der Büchse g@epreßt werden, und sie werden für jede neue Schicht um 9o° verdreht. Die Folien werden gegen die Büchsenwände mittels Federn q. gedrückt, die zwischen den Wickeln in jeder Schicht angeordnet sind. In Fig. 3 sind die Länge und Breite des Wickels ungefähr gleich oder etwas geringer als die halbe innere Breite der Büchse, weshalb vier Wickel in jeder Schicht in der Büchse Platz finden. Ebenso wie in Fig. 2 sind die Wickel in jeder Schicht um 9o° verdreht, wobei die Kühlfolien 3 gegen. die Büchsenwände durch weiche Federn 5 zwischen den Wickelstapeln gedrückt werden.
Fig. q. zeigt einen Wickel 2, dessen Kühlfolie 3 bogenförmig nach oben gebogen ist und durch eine Spiralfeder 6 gegen die Büchsenwand i gedrückt wird. Ein Holz- oder Preßspanteil 7 ist zwischen der Feder und der Folie angeordnet.
In Fig. 5 ist die Kühlfolie 3 ebenfalls nach oben gebogen, aber durch Lötung oder Schweißung bei 8 an der Kastenwand i befestigt. Dieses Festlöten oder Festschweißen wird bei. jedem Wickel vorgenommen, sowie er in die Büchse eingelegt wird.
Die Kühlung kann weiterhin gesteigert werden, wenn doppelseitige Kühlung angewendet wird. In diesem Falle läßt man entweder die eine Folie des Wickels an beiden Seiten. herausragen oder beide Folien., die eine an dem einen Ende und die andere an dem anderen Ende des Wickels. Wenn beide Folien herausragen, muß die eine von der Büchsenwand isoliert werden. Doppelseitige Folienkühlung eignet sieh am besten, wenn nur ein Wickel mit dem Querschnitt der Büchse angepaßter Länge und Breite in jede Schicht gelegt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrischer Kondensator, der aus mehreren Kondensatorwickeln besteht, deren Folien aus der dazwischenliegenden Isolation herausragen und in wärmeleitender Berührung mit der Wand dies den Kondensator umgebenden, im Querschnitt rechteckigen Behälters stehen. dadurch gekennzeichnet, daß die Wickel, die zweckmäßigenveise in flacher Form ausgeführt oder in diese gepreßt sind, in der Weise übereinandergestapelt s-i;nd, daß deren Kühlfolien nach verschiedenen Richtungen im Verhältnis zu benachbarten Wickeln zeigen und in möglichst gleichmäßiger Verteilung in wärmeleitender Berührung mit mindestens zwei Wänden des Behälters stehen.
2. Elektrischer Kondensator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickel nach beiden Seiten herausragende Kühlfolien hat.
3. Elektrischer Kondensator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Wickels ungefähr gleich oder etwas geringer als die halbe innere Breite des Behälters ist. q..
Elektrischer Kondensator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Länge als auch die Breite des Wickels ungefähr gleich oder etwas geringer als die halbe Breite des Behälters sind.
5. Elektrischer Kondensator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlfolien gegen ebene Wände des Behälters durch federnde Vorrichtungen gedrückt werden.
6. Elektrischer Kondensator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlfolien an den. Wänden festgelötet sind. Elektrischer Kondensator nach Ani spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlfolien nach oben gebogen und oberhalb dies Wickels an den Wänden festgeschweißt oder festgelötet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 755 292; schweizerische Patentschrift Nr. 233:282.