DE1266402B - Verfahren zum Abgleichen der Kapazitaet regenerierender elektrischer Kondensatoren - Google Patents

Description

• Verfahren zum Abgleichen der Kapazität regenerierender elektrischer Kondensatoren Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abgleichen der Kapazität regenerierender elektrischer Kondensatoren, bei dem die Kondensatoren mit einer über dem Sollwert liegenden Kapazität hergestellt werden und durch spanabhebende Bearbeitung des Kondensatorkörpers der Sollwert eingestellt wird.
• Die Herstellung engtolerierter elektrischer Wickelkondensatoren erfolgt, soweit die Belegungen aus selbständigen Metallfolien bestehen, die durch eingelegte Anschlußstreifen kontaktiert werden, in der Regel in der Weise, daß während des Wickelvorgangs laufend die Kapazität gemessen und bei Erreichen des Sollwertes der Kapazität der Wickelvorgang abgebrochen wird. Die Anwendung dieses Verfahrens bei der Herstellung von Kondensatoren, deren Belegungen aus auf die Dielektrikumbänder aufgedampften Metallschichten bestehen, die durch aufgespritzte Stirnkontaktschichten kontaktiert sind, ist nicht ohne Überwindung großer Schwierigkeiten möglich. Aus der deutschen Patentschrift 1028 692 ist ein Verfahren zum Abgleichen der Kapazität von. selbstausheilenden Wickel- oder Schichtkondensatoren bekannt. Es wird dabei mindestens eine Belegung in Teilflächen unterteilt. Die Teilflächen sind durch schmale, parallel zum Kontaktrand verlaufende Stege miteinander leitend verbunden.. Nach der Fertigstellung des Wickelkörpers werden durch Unterbrechen der Stege B,elegungsteilflächen von der stirnseitigen Kontaktschicht abgetrennt und so ein Kapazitätsabgleich erzielt. Die Unterbrechung der Stege geschieht durch Einsägen in eine Stirnseite des Wickelkörpers. Dieses Verfahren setzt also das Aufteilen einer Belegung in Teilbereiche voraus.
• Die erwähnten Schwierigkeiten werden praktisch unüberwindlich, wenn, wie bei elektrischen Dünnfolienkondensatoren das meist der Fall ist, die Belegungen zwischen Lackschichten eingebettet sind und erst durch Aufspritzen der Stirnkontaktschichten eine ausreichende leitende Verbindung zu den Belegungen hergestellt werden kann. Es muß bei solchen Kondensatoren daher auf den Kapazitätsabgleich an der Wickelmaschine verzichtet werden. Andererseits erhält man, wenn auf eine Kapazitätsüberwachung an der Wickelmaschine verzichtet wird, stets Kondensatoren mit großen Kapazitätsabweichungen vom Sollwert von etwa ± 10°/o.
• Es muß daher, wenn engtolerierte Kondensatoren herzustellen sind, nach Beendigung des Wickelvorgangs ein Kapazitätsabgleich erfolgen. Ein Verfahren zum nachträglichen Kapazitätsabgleich elektrischer Wickelkondensatoren ist bereits aus der deutschen Auslegeschrift 1085 260 bekannt. Es wird hierbei bei Kondensatoren, die aus Papier bestehen und mit einem härtbaren Imprägniermittel getränkt sind oder die aus Kunststoff bestehen und durch thermische Behandlung verfestigt sind, durch spanab= hebende Bearbeitung an der Mantelfläche das Volumen des kapazitiv aktiven Wickels reduziert, wobei die Wickellagen stets spitzwinklig oder parallel von der bearbeiteten Fläche geschnitten werden. Dieses Verfahren ist jedoch lediglich auf die genannten Kondensatorentypen beschränkt, da bei Kondensatoren, die eine geringere mechanische Festigkeit besitzen, z. B. bei unimprägnierten oder mit einem weichen Imprägniermittel imprägnierten Papier-oder Kunststoffkondensatoren, die spanabhebende Bearbeitung nach dem bekannten Verfahren nicht ohne eine Herabsetzung der mechanischen Festigkeit und in der Folge der Kapazitätskonstanz im Dauerbetrieb erfolgen kann. Außerdem ist ein definiertes Abtragen des aktiven Wickels ohne gleichzeitige Kapazitätsmessung auf diese Weise nur sehr schwer möglich.
• Die vorliegende Erfindung schlägt daher vor, den kapazitiv wirksamen Teil des Kondensatorkörpers mit den Kapazitätsabweichungen entsprechend bemessenen radialen Bohrungen zu versehen. Bei diesem Verfahren bleibt die mechanische Stabilität des Wickels weitgehend erhalten, da die Außenwindungen nur auf einer geringen Fläche durchschnitten werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Wickel ohne gleichzeitige Kapazitätsmessung abgeglichen werden können. Zu diesem Zweck werden die noch nicht eingebauten, aber sonst fertiggestellten Kondensatorkörper, vorzugsweise automatisch, nach ihren Kapazitätsabweichungen sortiert und entsprechend ihrer Überkapazität, ebenfalls vorzugsweise in einem automatischen Arbeitsgang, mit den erforderlichen Bohrungen versehen. Die Bohrlöcher werden dabei zweckmäßigerweise durch den Kon densatorkörper durchgehend ausgeführt und der Durchmesser der Bohrungen der jeweiligen überkapazität angepaßt. Die Anwendung durchgehender Bohrlöcher hat den Vorteil, daß bei einem bestimmten Wickeltyp die mit der Ausbohrung verbundene Kapazitätsminderung lediglich von dem Durchmesser der Bohrung abhängt.
• Aus der schweizerischen Patentschrift 229 055 ist es bekannt, Kondensatorkörper durch Schneiden aus einem großen Ausgangskondensator herzustellen. Gleichzeitig werden dabei an den Schnittflächen störende leitende Verbindungen mit Hilfe der Schneid= werkzeuge durch elektrisches Wegbrennen beseitigt.
• Es hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, unter analoger Anwendung dieser Maßnahme während des Ausbohrens zwischen die gegenpoligen Kondensatorbeläge und/oder zwischen die Kondensatorbeläge und das Bohrwerkzeug eine Spannung anzulegen. Hierdurch werden durch das Bohren gebildete Kurzschlußbrücken ausgebrannt. Als besonders günstig hat es sich erwiesen, die Spannungsquelle mit einem Pol mit den beiden miteinander verbundenen Stromzuführungen -des Kondensators zu verbinden, während der zweite Pol mit dem Bohrer verbunden wird.
• Es sei noch erwähnt, daß es aus der britischen Patentschrift 889 376 bekannt ist, vor dem Imprägnieren die Kondensatorwickel mit einer Bohrung zu versehen. Dadurch soll aber kein Kapazitätsabgleich erzielt werden, sondern eine bessere Entgasungs- und Trocknungsmöglichkeit des Wickelinneren erzielt werden. Die Bohrungen verlaufen entsprechend ihrer Bestimmung quer durch den gesamten Wickelkörper hindurch. Diese Maßnahme wird besonders bei großen Wickelkörpern angewendet, während die Erfindung sich vorteilhaft bei kleinen Kondensatorkörpern anwenden läßt.
• Besondere Bedeutung hat das erfindungsgemäße Kapazitätsabgleichsverfahren bei der Herstellung elektrischer Polystyrol-Dünnfolienkondensatoren gefunden, bei denen also mindestens ein Teil des Dielektrikums aus Polystyrollack besteht. Es hat insbesondere sich bei Polystyrol-Dünnfolienkondensatoren als vorteilhaft erwiesen, die aus mindestens vier Bändern hergestellt sind, von denen Jedes aus einer ersten auf das Trägerband aufgebrachten Azetylzelluloseschicht, einem darauf aufgedampften Aluminiumbelag und einer darüber angeordneten Polystyrol-Lackschicht gebildet ist, wobei diese vier Kordensatorbänder nach ihrer Ablösung von den Trägerbändern so im Kondensator übereinandergeschcltet und durch- Aufspritzen von Stirnkontaktschice., vorzugsweise aus Zink, kontaktiert, sind, fdaß,',` Azetylzelluloseschichten im feldfreier< Rauem lie"geri? während die Polystyrol-Lackschichten dielektrisch wirksam werden. An derartigen Kondensatoren wurde festgestellt, daß ein Durchbohren die Isolation nicht verschlechtert, so daß sogar ohne eine Wiederholung des Aufschließvorgangs die elektrischen Werte, insbesondere die Kapazität, einwandfrei hieß- bar waren. Bei ausgeführten Versuchen konnte die Kapazität von Kondensatorwickeln mit einem Soll-; wert von 0,25 jiF durch Ausbohren um etwa 10 % reduziert werden.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Abgleichen der Kapazität regenerierender elektrischer Kondensatoren, dem die Kondensatoren mit einer über dem IS''d'ß'-wert liegenden Kapazität hergestellt werden durch spanabhebende Bearbeitung des kond'ensatorkörpers der Sollwert eingestellt wird, d a -durch gekennzeichnet, daß der kap'äzi'ti'v wirksame Teil des Kondensatorkörpers mit °"äer Kapazitätsabweichung entsprechend bemess' °'n'e@ radialen Bohrungen versehen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch '1; dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatorkörper'' in Ü durchgehenden Bohrungen versehen werden:
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des Kondensators gemessen und dann der Kondensatorkörpär mit einer oder mehreren durchgehenden Bohr gen versehen wird, deren Durchmesser abhän von der gemessenen Überkapazität gewählt wild:
4. 4. Verfahren nach einem oder mehreren dez Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Kondensatorbeläge und/oder zwischen das Bohrwerkzeug und die Kondensäför'-beläge während des Bohrers eine zum Aus neu von Kurzschlüssen ausreichende Spannt'g gelegt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1028 692, 1085 260; schweizerische Patentschrift Nr. 229 055; britische Patentschrift Nr. 889 376.