<Desc/Clms Page number 1>
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
EMI1.1
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-
<Desc/Clms Page number 2>
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.
<Desc / Clms Page number 1>
Dry rectifier
The invention relates to the novel design of a dry rectifier. In particular, it relates to the formation of an arrangement of dry selenium rectifiers in which the rectifier plates are effectively cooled.
If a selenium rectifier is not loaded beyond the nominal direct current, the surface of the rectifier plates is generally sufficient to dissipate the heat loss occurring in the rectifier column with the aid of a metal cooling plate which is arranged under the rectifier plate and in contact with it. This type of cooling has the advantage of being less susceptible to failure and being less polluted by dust. However, this embodiment has the disadvantage that the
EMI1.1
8 has a relatively low heat capacity, so that the plates heat up very quickly in the event of short circuits or overloads and are thereby destroyed.
In the case of large DC powers, one often feels compelled to overload the selenium rectifier to a large extent. The resulting heat loss is dissipated by an air stream. If the fan motor fails, however, this embodiment has considerable disadvantages, which are countered by installing a wind relay that switches off the device via a contactor if the air flow fails. Apart from the additional costs for the wind relay and the contactor, the selenium layer is attacked by the dust present in the air flow, by humidity and also by corrosive vapors. Frequent failures, especially before. Galvanic rectifiers and welding rectifiers can be traced back to this.
Furthermore, rectifiers are known in which oil is used as the cooling liquid. These rectifiers must be dimensioned larger in accordance with the low heat dissipation of the oil, which requires a large amount of space and a high weight of the device. This embodiment can only be used to a limited extent for mobile devices.
According to the invention it is proposed to provide an adhesive layer between the rectifier plates and the cooling plates, which adhesive layer can extend over the entire surface between rectifier plates made of cooling plate or in which an area surrounding the fastening bolts passing through the plates can be left free. As mentioned above, the principle of self-cooling by using cooling plates is known. This type of cooling provides for the connection of the selenium rectifier plates to the cooling plates by screwing them on, but no clear thermal contact between the rectifier plate and cooling plate is guaranteed.
The arrangement of the adhesive layer according to the invention achieves a firm mechanical connection between the rectifier plate and the cooling plate at all points on the opposing surfaces of the rectifier plate and the cooling plate, with a clear heat transfer being obtained at all points at the same time. The adhesive layer, which is preferably designed to be insulating, can, for. B. consist of a varnish or an adhesive, e.g. B. be designed as a commercially available two-component paint layer, synthetic resin layer, as a metal adhesive or in a similar manner.
If an insulating lacquer is used as the adhesive layer, it expediently extends between the rectifier plate and the cooling plate, leaving an area surrounding the fastening bolt free. When using an electrically conductive adhesive layer, e.g. B. a graphite solution or
<Desc / Clms Page number 2>
Tallstaublösung, the entire space between the rectifier plate and the cooling plate can be filled with the adhesive layer.
The adhesive layer has a double function: it should place the selenium rectifier plate on the base, i.e. on the z. B. made of aluminum or some other good heat conductor existing metal base plate, fix. It should also create a perfect heat transfer between the selenium rectifier plate and the cooling plate and therefore be designed so that a good heat exchange between the metal base plate and selenium rectifier plate is made possible with a small heat gradient in the adhesive layer itself. From this point of view, the thickness of the adhesive layer between the selenium rectifier plate and the cooling plate is preferably only about 1/100 mm, so that the resulting insignificant temperature gradient is less than 0.1 ° C.
The drawing shows two exemplary embodiments of a selenium dry rectifier designed according to the invention with a cooling plate. 1 shows a first embodiment of a selenium dry rectifier according to the invention in section. Fig. 2 shows a modified embodiment. FIG. 3 is a plan view of the embodiment according to FIG. 2.
According to FIG. 1, an adhesive layer 3 is provided between the cooling plate 1 and the selenium rectifier plate 2 which, when an insulating lacquer or adhesive is used, leaves an area 4 free around the fastening bolt 5, which is surrounded by an insulating layer 5a.
In this area 4, the current transfer from the rectifier plate 2 to the cooling plate 1 is ensured. If the adhesive layer 3 consists of an electrically conductive material, e.g. B. a graphite layer, the adhesive layer can extend up to the fastening bolt 5, which is provided with a paper and lacquer insulation 5a.
Between the star contact 6 and the rectifier plate 2, the insulating washer 7 is provided, which, together with the rectifier plate, can be covered airtight by a protective cap 8. This protective cap 8 is connected to the cooling plate 1 or to its adhesive layer by a lacquer seal 9.
According to FIGS. 2 and 3, the reference numeral 10 designates the cooling plate, which in this case is cup-shaped with a circumferential edge 11, 12 an adhesive layer arranged between the cooling plate 10 and the selenium rectifier plate 13, which surrounds a fastening bolt 14 which is provided with an insulating layer 14a Area 15 leaves free and is formed between the protective cap 16 and the edge flange 11 of the cooling plate 10 in the form of a lacquer seal 17. An insulating washer 19 is provided between the star contact 18 and the selenium rectifier plate 13.
In this embodiment, the selenium rectifier plate including the contact star and the protective cap 16 is completely embedded in the lacquer seal 17. The protective cap 16 must absolutely be electrically neutral in order to avoid the formation of arcs between the plate and the base plate with certainty. Therefore, it is opposite the contact star 18 through an annular spout 20 of insulating material, for. B. resin, isolated.
The described exemplary embodiments of a dry rectifier construction can be modified and configured in many ways within the framework of the essential features.
PATENT CLAIMS:
1. Selenium dry rectifier with cooling plate, characterized in that a thin adhesive layer is arranged between the rectifier plate and the cooling plate. B. aluminum, fixed to the existing base plate and ensures a good heat transfer between the two with a low heat gradient in the adhesive layer itself.