DE584115C

DE584115C - Trockengleichrichter, bestehend aus mehreren in Reihe geschalteten Gleichrichterelementen

Info

Publication number: DE584115C
Application number: DE1930584115D
Authority: DE
Original assignee: Koch and Sterzel AG
Current assignee: Koch and Sterzel AG
Priority date: 1930-11-15
Filing date: 1930-11-15
Publication date: 1933-09-15

Description

Es ist bereits ein Trockengleichrichter aus Gleichrichterelementen, deren eine drahtförmige Elektrode von der anderen Elektrode und einer Gleichrichterzwischenschicht koaxial umgeben ist, dahingehend vorgeschlagen worden, daß er aus mehreren' in Reihe geschalteten Elementen besteht und daß die innere Elektrode jedes Elementes mit der äußeren Elektrode des folgenden Elementes unmittelbar verbunden ist. Die innere Elektrode besteht dabei aus einem Drahtstück, dessen von \ der Gleichrichterschicht freies Ende von'einem aufgepreßten BLei- oder Zinkmantel umgeben ist. Das freie Ende dieses Mantels bildet sodann die äußere Elektrode des nächsten Elementes, in das sich: dann wieder das mit der Gleichrichterschicht versehene Ende als innere Elektrode desselben Elementes einfügt. Auf diese Weise entsteht ein fortlaufen-

2Q der Draht, der dann zu einem spulenähnlichen Körper aufgewickelt werden kann. Der Nachteil, der sich bei einem derartigen Trockengleichrichter ergibt, besteht zunächst einmal darin, daß die äußeren und inneren Elektr ο den der aufeinanderfolgenden Elemente über zwei Teile, nämlich das Drahtstück und den darumgepreßten Mantel, unmittelbar miteinander verbunden sind. Neben dem Nachteil der Notwendigkeit der fabrikatorischen Herstellung zweier verschiedener Teile für je zwei benachbart Hegende Gleichrichterelemente bildet die Übergangsstelle für den durch den Gleichrichter fließenden elektrischen StiOm einen Übergangswiderstand, der für die immerhin geringe Spannung einer Gleichrichterzelle von Bedeutung ist. An diesen Übergangsstellen treten demnach auch Stromverluste ein, die .angesichts der an sich schon bestehenden Ei'wärmung der einzelnen Gleichrichterzellen noch eine zusätzliche Heizung bewirken.

Alle diese Nachteile bei einem aus Gleichrichterelementen gebildeten Trockengleichrichter mit mehreren in Reihe geschalteten Elementen und unmittelbarer Verbindung der inneren Elektrode jedes Elementes mit der äußeren Elektrode des folgenden Elementes werden erfindungsgemäß dadurch, vermieden, daß die Elemente durch. Ameinanderfügein gleichartiger Glieder in Reihe geschaltet sind und daß jedes Glied aus einem Stück Flachband gebildet ist und so geformt ist, daß sein Anfang von dem Ende des vorhergehenden gleichgeformten Gliedes umfaßt wird und sein Ende den Anfang des folgenden, ebenfalls gleichgeformten Gliedes umfassen kann. Dann wird die ketten artige Gleichrichter reihe nicht mehr, wie bisher vorgeschlagen, aus zwei Arten von Gliedern, sondern aus nur einer Art von Gliedern zusammengesetzt. Dadurch entfällt auch die Übergangsstelle zwischen den beiden bisher verwendeten Gliedern, und es besteht dann tatsächlich erst eine unmittelbare elektrische Verbindung innerhalb des Werkstoffes ein und desselben Gliedes. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der

Ls-

Erfindung kann das aus einem Stück Flachband bestehende Glied so geformt sein, daß das Flaphband durch Umbiegen des einen Flachbandendes den mit der Gleichrichterschicht als innere Elektrode versehenen Anfang des folgenden Gliedes als äußere Elektrode umgibt. Es entsteht dann ein hakenförmig gebogener Gleichrichterelemententeil, den man in beUebiger Weise mit anderen ίο gleichgeformten Teilen zickzackförmig .übereinander oder in einem Winkel gegeneinander verdreht zu einem fortlaufenden geknickten Flachband zusammensetzen kann, so daß man dadurch auch eine fortlaufende Gleichrichterelementenreihe schaffen kann. Vorteilhaft wird das Flachband zwischen der inneren und äußeren Elektrode aufeinanderfolgender Elemente zum Übergang von dem einen Element auf das andere etwas abgekröpft, so daß nicht nur die umgebogenen Flachbandenden, sondern auch das ganze Flachband selbst federnd ausgebildet ist. Ein von außen auf die Gleichrichterelemente ausgeübter Druck kann daher auch noch vorgesehen werden. Der Vorteil, der sich aus dieser Federung und dem besonderen Preßdruck ergibt, ist ein gleichmäßiger Flächendruck auf die Gleichrichterschicht. Ein äußerer Druck ist bei Abkröpfung derartiger übereinandergeschichteter Flachbänder, die in sich federnd wirken, nicht erforderlich, wenn man die Gleichrichter elemente wie eine Feder zwischen zwei Haltepunkte >einklemmt. Vorteilhaft werden noch die der Gleichrichterschicht abgewandten Seiten des Flachbandes erfindungsgemäß mit einer Isolierschicht bedeckt, so daß eine Isolierung der 'einzelnen übereinanderliegenden Windungen des fortlaufenden Gleichrichterelementenflachbandes hierdurch selbsttätig erfolgt. Diese Isolierschicht kann' aus Emaillelackj aufgeklebtem Glimmer oder Papier bestehen, wobei es naturgemäß - nicht erforderlich ist, daß die Isolierschicht mit dem Flachband in mechanisch festem Zusammenhang steht. Der weitere Vorteil der Erfindung bei Ausbildung der Gleichrichterzellen als Flachband besteht darin, daß der zwischen äußerer und innerer Elektrode liegende Teil zur Kühlung der Gleichrichterelemente benutzt werden - kann, da ja zwischen den einzelnen Flachbändern in jedweder Zusammensetzung ein Zwischenraum zum Hindurchtritt des Kühlmittels verbleibt und durch die Wahl der Breite des Flachbandes sowohl eine genügend große Kühlfläche als auch gleichzeitig damit eine große Elektrodenoberfläche erzielt wird.

In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung dargestellt. Abb. ϊ zeigt ein aus einem Stück bestehendes gebogenes Flachband 11, das mit seinem einen hakenförmig bzw. U-förmig umgebogenen und außen mit einer Isolierschicht 12 bedeckten Ende 13 die äußere Elektrode und mit seinem anderen von den beiderseitigen 6g Gleichrichterschichten 14 bedeckten Ende 15 die innere Elektrode bildet.

Abb. 2 zeigt den zickzackförmig en Aufbau der !einzelnen, aus gleichgeformten Flachbändern nach Abb. 1 gebildeten Gleichrichter, dem infolge der Abkröpfung des Flachbandes 11 in seiner Mitte eine federnde Wirkung innewohnt. Dieses zickzackförmige Elementenband wird nach Abb. 3 in Halter 16 aus Isolierwerkstoff eingesetzt, die nur einen Teil des Umfanges des viereckigen Querschnittes umfassen.

Befestigt man diese Halter gemäß Abb. 4 an Kappen 17 und 18, so ist es möglich, auf die ,an beiden Enden untereinanderliegenden 8n Gleichrichterzellen durch einen Preßbolzen 19 über .eine Druckplatte 20 'einen zusätzlichen Flächendruck auszuüben. Das obere Gleichrichterelement ist sodann über " die leitende Druckplatte 20 und den leitenden Preßbolzen -85 19 mit dem seinen Anschluß 21 und das untere Gleichrichter element über die Kappe 18 mit dem anderen Anschluß 22 gleichzeitig verbunden. Es ist aus dieser Abbildung ersichtlich, daß die mittleren Teile der Flachbänder 11 eine kiemenartige Gestalt 'ergeben, durch die ein Kühlmittel hindurchströmen kann. Zu diesem Zwecke sind in dem die Gleichrichtersäule umgebenden Isoliermantel 23 und in den Kappen 17, 18 Öffnungen 24 vorgesehen, durch die die Luft oder ein anderes Kühlmittel hindurchstreichen kann. Entfallen die Öffnungen 24 aber, so kann das Gehäuse 23 auch mit einem Kühlmittel, entweder einer Kühlflüssigkeit Oder Druckluft bzw. Druckgas, gefüllt werden. . .

In Abb. 5 ist das Flachband 25 in der Mitte um i8o° umgebogen, so daß das zusammengequetschte Ende 26 die Gleichrichterschicht 27 wieder beiderseitig aufnehmen kann und die beiden eigentlichen anderen Enden 28, durch Kröpfung auseinandergebogen, die äußere Elektrode des benachbarten Gleichrichterelementes bilden können. Die beiden Enden 28 sind wieder mit einer Iso- no lierschicht 29 bedeckt und umgreifen, wie dies Abb. 6 zeigt, die innere gleichgeformte Elektrode desselben Elementes. Es entsteht hiernach ein fortlaufendes Gleichrichterelementenflachband, das durch Verdrehen der einzelnen Flachbänder 25 zu einer in Abb. 7 oder 8 dargestellten Windung ausgebildet werden kann. Die einzelnen Flachbänder lassen sich in beliebig vielen Windungen in einem der Form der Windungen angepaßten Gehäuse 30 übereinanderschichten und ihre Enden mit Hilfe von Zugbolzen 31 aus Iso-

lierwerkstoff, gegebenenfalls ^iiber Druckbolzen 32, innerhalb des Gehäuses 30 zusammenpressen. Die federnde Wirkung der beiden Flachbandenden 28 ist wieder infolge des zusammengequetschten Endes 26 gegeben.

In der gleichen wie in Abb. 7 beschriebenen Weise lassen sich auch die an Hand der Abb. 1 und 2 beschriebenen Flachbänder 11 zu einer eine, viereckige Form besitzenden Windung gemäß Abb. 9 zusammenfügen. Eine Druckplatte 20 an den Enden mit Haltern 16 und 'einen mittleren Preßbolzen 33 aus Isolierwerkstoff läßt die Abb. 10 erkennen.

Vorteilhaft läßt sich dieses eine viereckige Form besitzende Gleichrichterelementenflachband um die Schenkel 34 eines in Abb. 11 dargestellten Transformatoreisenkernes unmittelbar herumlegen, während die anderen.

ao Schenkel 35 die Transformatorwicklungen selbst tragen. Die Gleichrichterelementenpakete 11 sind dabei mit den Transformatorwicklungen 36 in Graetzscher Schaltung verbunden.

Endlich zeigt Abb. 12 das Herumlegen des viereckigen Gleichrichterflachbandes nach Abb. 9 um die auf dem Eisenkern 37 angeordneten Transformatorwicklungen 38. In gleicher Weise kann naturgemäß auch eine polygonartige Gestalt besitzende Windung eines Gleichrichterelementenbandes Verwendung finden.

Um die Windungslängen eines derartigen Gleichrichterelementenflachbandes zu vergrößern, ist es auch weiterhin möglich, die Ausführungsformen nach Abb. 2 und 7 miteinander zu kombinieren, dadurch, daß man die zickzackförmige Säule seitlich auseinanderzieht und sie sodann als Windung herumführt.

Claims

⁴° Patentansprüche:

i. Trockengleichrichter, bestehend aus mehreren in Reihe geschalteten Gleichrichterelementen mit unmittelbarer Verbindung der inneren Elektrode jedes Elementes mit der .äußeren Elektrode des folgenden Elementes, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente durch Aneinanderfügen gleichartiger Glieder in Reihe geschaltet sind, von denen jedes Glied aus einem Stück Flachband gebildet und so geformt ist, daß sein Anfang von dem Ende des vorhergehenden, gleichgeformten Gliedes umfaßt wird und sein Ende den Anfang des folgenden, ebenfalls gleichgeformten Gliedes umfassen kann.
2. Trockengleichrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flachband durch Umbiegen des einen Flachbandendes den mit der Gleichrichterschicht als innere Elektrode versehenen Anfang des folgenden Gliedes als äußere Elektrode umgibt.
3. Trockengleichrichter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende für die innere Elektrode durch iSogrädiges Umbiegen des Flachbandes in der Mitte hergestellt ist und die beiden eigentlichen Enden die äußere Elektrode bilden.
4. Trockengleichrichter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Flachbandes oder der leinzeln zusammengesetzten Elemente federnd . ausgebildet sind.
5. Trockengleichrichter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der Gleichrichterschicht abgewandten Seiten des Flachbandes von einer Isolierschicht bedeckt sind.
6. Trockengleichrichter nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Verwendung des zwischen innerer und äußerer Elektrode liegenden freien Teiles des Flac'hhandes zur Kühlung der Gleichrichterelemente.
7. Trockengleichrichter nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das aus gleichgeformten Flachbändern bestehende Gleichrichterelementenband zickzackförmig zu einem Gleichrichterelementenpaket zusammengelegt ist.
8. Trockengleichrichter nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleichrichterelementenband zu einem spulenähnlichen Körper aufgewickelt ist.
9. Trockengleichrichter nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen des Gleichrichterelementenflachbandes durch zickzackförrnige Anördnung der einzelnen Flachbänder innerhalb der Windung verlängert sind.
10. Trockengleichrichter nach! Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der spulenähnliche Korper um den Schenkel des Eisenkernes eines Transformators oder um eine Transformatorwicklung herumgelegt ist. :

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen