DE969605C

DE969605C - Trockengleichrichteranordnung mit paarweise einander zugeordneten Gleichrichterplatten

Info

Publication number: DE969605C
Application number: DES27254A
Authority: DE
Inventors: Heinz Martin
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1952-02-19
Filing date: 1952-02-19
Publication date: 1958-06-26

Description

AUSGEGEBEN AM 26. JUNI 1958

S 27254 VIII c 121g

ist als Erfinder genannt worden

Gleichrichterplatten

Es ist bereits eine Trockengleichrichteranordnung bekannt, bei der die Gleichrichterplatten paarweise derart einander zugeordnet sind, daß die Deckelektroden der Gleichrichtersysteme einander gegenüberliegen. Bei dieser bekannten Anordnung wird die mechanische Verbindung der Gleichrichterplatten durch einen Bolzen hergestellt, der durch zentrale Löcher der Platten geführt ist. Die Plattenpaare sind an ihren Rändern durch eine Füllung

ίο derart abgedichtet, daß der Raum zwischen zwei Platten und damit die Halbleiterschichten gegen den Einfluß der umgebenden Atmosphäre geschützt sind.

Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Trockengleichrichteranordnung mit paarweise einander derart zugeordneten Gleichrichterplatten, daß die Deckelektroden der Gleichrichtersysteme einander zugewandt liegen. Sie besteht darin, daß die Trägerelektroden lochloser Gleichrichterplatten lediglich an ihren äußeren Rändern mechanisch miteinander verbunden sind und somit zusammen mit den Mitteln für ihre Randverbindung eine korrosionsfeste Kapselung für die Halbleiterschichten und Gegenelektroden der Gleichrichtersysteme bilden. Der durch die vorliegende Anordnung gegenüber dem Bekannten erzielte technische Fortschritt besteht darin, daß sowohl der mechanische Zusammenhalt wie die Abdichtung des Plattenpaares durch eine einzige Verbindung hergestellt wird, so daß ein besonderes mechanisches Verbindungsorgan nach Art des Spannbolzens der bekannten Anordnung, das die Gleichrichterplatten zusätzlich mechanisch beansprucht und die Abdichtung erschwert, vermieden ist.

Bei der Verbindung der Trägerplatten an ihren Randteilen können gegebenenfalls Zwischenlagen, selbständige oder unmittelbar einer Trägerplatte angehörende überlappende Randteile, besondere die Ränder beider Platten übergreifende Randstücke oder ähnliche Hilfsmittel benutzt werden.

809' 552/34

Die beiden Gleichrichterelemente können aber auch eine gemeinsame Trägerplatte besitzen, auf die die beiden Halbleiterschichten und Gegenelektroden aufgebracht wurden. In diesem Fall werden die beiden Gleichrichterelemente um eine entsprechende Teilungslinie U-förmig gegeneinander gebogen, so daß die mechanische Randverbindung an einer Kanter beider Gleichrichterelemente bereits vorliegt und nicht besonders hergestellt zu werden ίο braucht.

Die mechanische Verbindung der freien Ränder der Trägerplatten kann z. B. durch Verschweißen, Verlöten, Verkleben oder auch Umgießen bzw. Umpressen mittels metallischer oder nichtmetallischer Stoffe, z. B. Kunstharz, erfolgen, gegebenenfalls unter gleichzeitiger Anwendung mechanischer Verbindungsmittel, wie z. B. Vernieten oder Verschrauben, stattfinden, wodurch die erste vorläufige Verbindung hergestellt wird.

Werden zwischen den Rändern der Trägerplatten Einlagen benutzt, so kann die einzelne Trägerplatte auch eine ebene Gestalt beibehalten. Sollen jedoch solche Zwischenlagen vermieden oder nur sehr dünn gehalten werden, so können die Trägerplatten an demjenigen Flächenteil, welcher die Halbleiterschicht trägt, mit entsprechend tief gezogenen Teilen versehen sein für den Gewinn des Raumes, der in der Kapselung bedingt ist durch den Raumbedarf der von den Trägerplatten getragenen Schichten und denjenigen des oder der Abnahmekontakte an den Gegenelektroden.

Die beiden Trägerplatten können unmittelbar oder mittelbar metallisch miteinander verbunden sein und bilden einen gemeinsamen elektrischen Pol der Anordnung. Für den Anschluß der in der Kapselung liegenden Gegenelektroden der beiden Gleichrichtersysteme werden eine oder zwei Stromzuleitungen benötigt, welche isoliert durch die Kapselung hindurchgeführt werden müssen. Sie können hierbei entweder durch die Randteile bzw. Verbindung der Gleichrichterträgerplatten oder durch die Fläche der Trägerplatten hindurch, und zwar durch eine oder beide Platten, geführt werden. Die Zuleitungen können hierbei mit dem Isoliermaterial umpreßt sein und mittels eines geeigneten Klebers an den Verbindungsstellen zwischen Leiter und Hülle bzw. Hülle und Trägerplatten bzw. Kapselung abgedichtet sein. Bei Benutzung keramischer Durchführungen kann zwisehen Leiter und Durchführung bzw. Durchführung und Trägerplatten oder deren mechanischem Verbindungskörper in bekannter Weise nach einer Metallisierung der Keramik eine Verlötung benutzt werden.

Statt metallischer Zwischenlagen zwischen den Rändern der Trägerplatten können auch isolierte oder isolierende Zwischenlagen benutzt werden. Diese können z. B. als keramische Zwischenlagen eingelegt und dann sinngemäß wieder mit den Gleichrichterplatten verlötet werden, wobei sie gegebenenfalls gleichzeitig Durchführungskanäle bzw. Durchführungen für die Zuleitungen zu den inneren Anschlüssen in der Kapselung bilden können. Diese Zwischenlagen können auch durch Vergießen oder Verpressen geeigneten Isoliermaterials mit den Gleichrichterplatten hergestellt werden, wobei dann bei entsprechender gegenseitiger räumlicher Zuordnung unmittelbar die Anschlußleitungen für die Gegenelektroden ihre mechanische Haltung gewinnen. Bei Anwendung solcher isolierender Zwischenlagen bleiben die Trägerplatten elektrisch selbständige Pole.

Die leitenden oder isolierenden Zwischenlagen oder auch unmittelbar die Ränder der Trägerplatten können derart bemessen und gestaltet sein, daß sie mechanische Träger für die Gleichrichteranordnungen oder die gegenseitige Zuordnung solcher, gegebenenfalls an einem besonderen gemeinsamen Träger, bilden können.

Zwischen den Zuleitungen und Gegenelektroden im Inneren der Kapselung der einzelnen Gleichrichteranordnung können entweder reine Berührungskontakte oder auch feste Anschlüsse benutzt werden. Beide Gegenelektroden können hierbei zu einem Pol elektrisch zusammengefaßt werden oder selbständig bleiben, wobei dann je eine Zuleitung und Durchführung für jede Gegenelektrode benötigt werden. Die Berührungskontakte sind vorzugsweise federnd ausgeführt. Im Falle eines gemeinsamen Anschlusses beider Gegenelektroden kann z. B. in einfacher Weise ein gewelltes federndes Blech mit seinen Wellenbergen und Wellentälern unter Vorspannung an den beiden Gegenelektroden anliegen.

In die Kapselung jeder Einheit kann gegebenenfalls noch ein zusätzliches Schutzmittel eingefüllt sein, welches entweder dauernd flüssigen Charakter hat oder nur beim Einfüllen und dann festen Charakter annimmt. Sollte in diesem Falle wirklich ein Leck in der Dichtung zwischen beiden Gleichrichterplatten eintreten, so wirkt dann diese Füllung noch als vorbeugender Korrosionsschutz. Als solche Füllmittel sind z. B. Öl oder Paraffin anwendbar.

Um die vorliegende Gleichrichteranordnung auch an ihrer äußeren Oberfläche gegen die Atmosphäre bzw. ein Kühlmittel korrosionsfest zu machen, kann sie einen zusätzlichen, z. B. galvanischen Schutzüberzug tragen, wofür sich z. B. Cadmium eignet. m>

Die Anwendung der Erfindung ist nicht beschränkt auf eine bestimmte Trockengleichrichterart. Sie kann vielmehr immer dann Anwendung finden, wenn es sich empfiehlt, die Halbleiterschicht und ihre Gegenelektroden zu schützen, z. B. also ^X15 bei Kupferoxydul-, Selen-, Magnesium-Kupfer-Sulfid-Gleichrichtern und ähnlichen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigt die Zeichnung.

Die Fig. 1 und 2 sind zwei einander entsprechende Risse, wobei in Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 1 wiedergegeben ist.

ι und 2 bezeichnen die beiden Gleichrichterträgerplatten, welche innerhalb ihrer Randteile ι α bzw. 2a, über welche sie z.B. durch Nahtschweißung unmittelbar miteinander verbunden

werden, tiefgezogen sind zur Bildung je einer Pfanne ι b bzw. 2 b. Auf den Bodenflächen der Pfannen sind jeweils die Halbleiterschicht und die Gegenelektrode aufgebracht mit der Flächenausdehnung, wie sie in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet ist. Durch die obere Randverbindung beider Gleichrichterplatten ist eine flache Anschlußschiene 3 mittels einer Durchführung 4 aus Isoliermaterial hindurchgeführt. An ihrem inneren Ende trägt diese Anschlußschiene als Querbalken einer T-Form eine in der Tiefenrichtung der Bildebene der Fig. 1 wellenförmig gestaltete, federnde Metallschiene 5, die sich unter Vorspannung gegen die beiden Gegenelektroden der Gleichrichterelemente legt. An den Randverbindungsteilen sind die beiden Trägerplatten mit je einer Aussparung 6 a bzw. 6b versehen, z.B. für eine Säulenmontage der Gleichrichteranordnungen.

Die Fig. 3 deutet schematisch an, wie bei der

ao Herstellung zweier Gleichrichterelemente 7 und 8 an einer gemeinsamen Trägerplatte 9 diese um eine entsprechende Bruchlinie zu einer U-Form gebogen wird, in welcher die Halbleiterschichten und Gegenelektroden beider Platten einander benachbart liegen.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Herausführung der Anschlußleitung aus der Kapselung durch die Fläche einer Gleichrichterplatte. 10 und 11 bezeichnen die beiden Gleichrichterelemente. 12 ist ein pilzförmiger Anschlußbolzen, der über ein wellenförmiges federndes Kontaktorgan 13 an die beiden Gegenelektroden der beiden Gleichrichterelemente angeschlossen ist. Die Stücke 14 bis 16 bilden Teile einer Durchführung aus Isoliermaterial für den Anschlußbolzen 12. Eine Ringscheibe 17 und eine Mutter 18 ergänzen die mechanische Verbindung zwischen dem Anschlußbolzen 12 und dem Gleichrichterelement 11 und die Spanneinrichtung der Teile der Durchführung, welche noch entsprechend zusätzlich für die Erhaltung der dichten Kapselung der Gleichrichteranordnung abgedichtet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Trockengleichrichteranordnung mit paarweise einander derart zugeordneten Gleichrichterplatten, daß die Deckelelektroden der Gleichrichtersysteme einander zugewandt liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerelektroden lochloser Gleichrichterplatten lediglich an ihren äußeren Rändern mechanisch miteinander verbunden sind und somit zusammen mit den Mitteln für ihre Randverbindung eine korrosionsfeste Kapselung für die Halbleiterschichten und Gegenelektroden der Gleichrichtersysteme bilden.

2. Trockengleichrichteranordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder der Trägerplatten unmittelbar, gegebenenfalls unter gleichzeitiger Benutzung eines oder mehrerer Hilfsglieder, miteinander verbunden sind.

3. Trockengleichrichteranordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder der Trägerplatten über Zwischenlagen miteinander verbunden sind.

4. Trockengleichrichteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Halbleiterschicht bedeckte Fläche der Trägerplatte aus den Randteilen der Trägerplatten heraus derart tiefgezogen ist, daß die Halbleiterschicht und die Gegenelektrode in der Vertiefung liegen.

5. Trockengleichrichteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch metallische Zwischenlagen zwischen den Randteilen der Trägerplatten.

6. Trockengleichrichteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Zwischenlagen aus Isoliermaterial zwischen den Randteilen der Trägerplatten.

7. Trockengleichrichteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Schweißverbindung der Randteile der Trägerplatten.

8. Trockengleichrichteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Lötverbindung an den Randteilen der Trägerplatten.

9. Trockengleichrichteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Kitt- bzw. Klebeverbindung der Randteile der Trägerplatten.

10. Trockengleichrichteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine mechanische Verbindung der beiden Trägerplatten vor der Herstellung ihrer Verbindung für die korrosionsfeste Kapselung.

11. Trockengleichrichteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch das Umpressen oder Umgießen bzw. das Eingießen von Isoliermaterial, z. B. Kunstharz, an den Randteilen der Trägerplatten.

12. Trockengleichrichteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine gemeinsame Trägerplatte mit zwei selbständigen Gleichrichterelementen um eine Bruchkante für die Bildung der Kapselung gefaltet ist.

13. Trockengleichrichteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine oder mehrere isoliert aus der Kapselung herausgeführte Anschlußleitungen der gekapselten Gegenelektroden.

14. Trockengleichrichteranordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung durch die Verbindungsstellen der Randteile der Trägerplatten herausgeführt ist.

15. Trockengleichrichteranordnung nach An-Spruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungen durch die Fläche einer oder beider Trägerplatten herausgeführt sind.

16. Trockengleichrichteranordnung nach Anspruch 14 oder 15, gekennzeichnet durch keramische Durchführungen und vorzugsweise

Lötverbindungen zwischen Metallisierungen derselben und Kapselung sowie Durchführungsleiter.

IJ. Trockengleichrichteranordnung nach Anspruch 14 oder 15, gekennzeichnet durch umpreßte elektrische Anschlußleiter für die Gegenelektroden und das Vergießen oder Verkleben der Isolation mit der Kapselung.

18. Trockengleichrichteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch federnde Berührungskontakte zwischen den Gegenelektroden und dem Anschlußleiter in der Kapselung.

19. Trockengleichrichteranordnung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch ein gewelltes federndes Blech, welches unter Vorspannung als Anschlußstück für die Zuleitung an der bzw. den Gegenelektroden anliegt.

20. Trockengleichrichteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapselung mit einem korrosionsfesten Schutzmittel flüssigen oder festen Charakters gefüllt ist.

21. Trockengleichrichter anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, gekennzeichnet durch eine korrosionsfeste Schutzhülle der Kapselung, gegebenenfalls in Form eines galvanischen Überzuges, z. B. aus Cadmium.

22. Trockengleichrichteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Formgebung der Kapselung oder durch an dieser vorgesehene Glieder für die Befestigung oder Halterung an einem besonderen Träger, gegebenenfalls zusammen mit anderen Einheiten, Sorge getragen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 535 470, 614 891; USA.-Patentschriften Nr. 2457138, 2462186, 725, 2545 863;

britische Patentschrift Nr. 631 219.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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