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Trockengleichrichter
Die Erfindung betrifft die neuartige Ausbildung eines Trockengleichrichters. Sie bezieht sich insbesondere auf die Ausbildung einer Anordnung von Selen-Trockengleichrichtern, bei denen die Gleichrichterplatten wirksam gekühlt werden.
Falls ein Selengleichrichter nicht über den Nenngleichstrom hinaus belastet wird, ist die Oberfläche der Gleichrichterplatten im allgemeinen ausreichend, um die in der Gleichrichtersäule auftretende Verlustwärme mit Hilfe eines unter der Gleichrichterplatte angeordneten, in Berührung mit ihr stehenden metallischen Kühlblechs abzuführen. Diese Kuhlungsart hat den Vorzug der geringen Störanfälligkeit und der geringen Verschmutzung durch Staub. Nachteilig ist jedoch bei dieser Ausführungsform, bei der die
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8hältnismässig geringe Wärmekapazität besitzt, so dass die Platten bei auftretenden Kurzschlüssen oder Überlastungen sich sehr schnell erhitzen und hiedurch zerstört werden.
Bei grossen Gleichstromleistungen sieht man sich häufig genötigt, den Selengleichrichter weitgehend zu überlasten. Die hiebei auftretende Verlustwärme wird durch einen Luftstrom abgeführt. Bei Ausfall des Lüftermotors bringt diese Ausführungsform jedoch erhebliche Nachteile mit sich, denen man durch Einbauen eines Windrelais begegnet, das beim Ausfall des Luftstromes das Gerät über ein Schütz ausschaltet. Abgesehen von den zusätzlichen Kosten für das Windrelais und den Schütz, wird die Selenschicht durch den in dem Luftstrom vorhandenen Staub, durch Luftfeuchtigkeit und auch durch korrodierende Dämpfe angegriffen. Häufiges Versagen, insbesondere vor. Galvanogleichrichtern und Schweissgleichrichtern, sind darauf zurückzuführen.
Ferner sind Gleichrichter bekannt, bei denen Öl als Kühlflüssigkeit verwendet wird. Diese Gleichrichter müssen entsprechend der geringen Wärmeableitung des Öls grösser bemessen sein, was einen grossen Raumbedarf und ein hohes Gewicht der Einrichtung bedingt. Für fahrbare Geräte ist diese Ausführungsform nur bedingt anwendbar.
Erfindungsgemäss wird vorgeschlagen, zwischen den Gleichrichterplatten und den Kühlblechen eine Haftschicht vorzusehen, die sich auf die ganze Fläche zwischen Gleichrichterplatten aus Kühlblech erstrecken kann oder bei welcher ein den durch die Platten hindurchgehenden Befestigungsbolzen umgebender Bereich freigelassen werden kann. Das Prinzip der Eigenkühlung durch Anwendung von Kühlblechen ist, wie schon eingangs erwähnt, bekannt. Diese Kühlungsart sieht die Verbindung der Selengleichrichterplatten mit den Kühlblechen durch Aufschrauben vor, wobei jedoch kein eindeutiger Wärmekontakt zwischen Gleichrichterplatte und Kühlblech gewährleistet ist.
Durch die Anordnung der erfindungsgemä- ssen Haftschicht wird eine feste, mechanische Verbindung der Gleichrichterplatte mit dem Kühlblech an allen Stellen der gegenüberliegenden Flächen der Gleichrichterplatte und des Kühlblechs erzielt, wobei gleichzeitig ein eindeutiger Wärmeübergang an allen Stellen erhalten wird. Die Haftschicht, die vorzugsweise isolierend ausgebildet ist, kann z. B. aus einem Lack oder einem Klebemittel bestehen, z. B. als handelsübliche Zweikomponentenlackschicht, Kunstharzschicht, als Metallkleber oder in ähnlicher Weise ausgebildet sein.
Bei Anwendung eines isolierenden Lacks als Haftschicht erstreckt sich diese zweckmässig unter Freilassung eines den Befestigungsbolzen umgebenden Bereichs zwischen der Gleichrichterplatte und dem Kühlblech. Bei Verwendung einer elektrisch leitenden Haftschicht, z. B. einer Graphitlösung oder Me-
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tallstaublösung, kann der gesamte Zwischenraum zwischen der Gleichrichterplatte und dem Kühlblech mit der Haftschicht ausgefüllt sein.
Die Haftschicht hat eine doppelte Funktion : Sie soll die Selengleichrichterplatte auf der Unterlage, also auf der z. B. aus Aluminium oder einem andern guten Wärmeleiter bestehenden Metallgrundplatte, fixieren. Sie soll weiter einen einwandfreien Wärmeübergang zwischen der Selengleichrichterplatte und dem Kühlblech schaffen und deshalb so ausgebildet sein, dass bei kleinem Wärmegefälle in der Haftschicht selbst ein guter Wärmeaustausch zwischen Metallgrundplatte und Selengleichrichterplatte ermöglicht wird. Unter diesen Gesichtspunkten beträgt die Stärke der Haftschicht zwischen der Selengleichrichterplatte und dem Kühlblech vorzugsweise etwa nur 1/100 mm, so dass das hiedurch bedingte unbedeutende Temperaturgefälle weniger als 0, 10C beträgt.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäss ausgebildeten Selentrockengleichrichters mit Kühlblech dargestellt. Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemä- ssen Selentrockengleichrichters im Schnitt. Fig. 2 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform. Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die Ausführungsform gemäss Fig. 2.
Gemäss Fig. 1 ist zwischen dem Kühlblech 1 und der Selengleichrichterplatte 2 eine Haftschicht 3 vorgesehen, die bei Anwendung eines isolierenden Lacks oder Klebemittels einen Bereich 4 um den Befestigungsbolzen 5 freilässt, der mit einer Isolierschicht 5a umgeben ist.
In diesem Bereich 4 ist der Stromübergang von der Gleichrichterplatte 2 zum Kühlblech 1 gewährleistet. Besteht die Haftschicht 3 aus einem elektrisch leitenden Stoff, z. B. einer Graphitschicht, so kann die Haftschicht bis zu dem Befestigungsbolzen 5 reichen, der mit einer Papier-und Lackisolierung 5a versehen ist.
Zwischen dem Kontaktstern 6 und der Gleichrichterplatte 2 ist die Isolierscheibe 7 vorgesehen, welche gemeinsam mit der Gleichrichterplatte von einer Schutzkappe 8 luftdicht überdeckt werden kann. Diese Schutzkappe 8 ist durch eine Lackabdichtung 9 mit dem Kühlblech 1 bzw. mit dessen Haftschicht verbunden.
Gemäss Fig. 2 und 3 bezeichnet das Bezugszeichen 10 das in diesem Falle napfförmig mit ringsumlaufendem Rand 11 gestaltete Kühlblech, 12 eine zwischen dem Kühlblech 10 und der Selengleichrichterplatte 13 angeordnete Haftschicht, die einen den Befestigungsbolzen 14, der mit einer Isolierschicht 14a versehen ist, umgebenden Bereich 15 freilässt und zwischen der Schutzkappe 16 und dem Randflansch 11 des Kühlblechs 10 in Form einer Lackabdichtung 17 ausgebildet ist. Zwischen dem Kontaktstern 18 und der Selengleichrichterplatte 13 ist eine Isolierscheibe 19 vorgesehen.
Bei dieser Ausführungsform ist also die Selengleichrichterplatte einschliesslich des Kontaktsterns und der Schutzkappe 16 in die Lackabdichtung 17 vollständig eingebettet. Die Schutzkappe 16 muss unbedingt elektrisch neutral sein, um die Bildung von Lichtbogen zwischen der Platte und der Grundplatte mit Sicherheit zu vermeiden. Deshalb wird sie gegenüber dem Kontaktstern 18 durch einen ringförmigen Ausguss 20 von isolierendem Material, z. B. Harz, isoliert.
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele einer Trockengleichrichterkonstruktion können mannigfach im Rahmen der wesentlichen Merkmale abgeändert und ausgestaltet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Selentrockengleichrichter mit Kühlblech, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Gleichricn- terplatte und dem Kühlblech eine dünne Haftschicht angeordnet ist, welche die Selengleichrichterplatte auf der aus gut wärmeleitendem Metall, z. B. Aluminium, bestehenden Grundplatte fixiert und einen guten Wärmeübergang zwischen beiden bei geringem Wärmegefälle in der Haftschicht selbst gewährleistet.