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Elektrodensystem für Trockengleichrichter Die Erfindung bezieht sich
auf ein Elektrodensystem für Trockengleichrichter, das durch zwei Elektroden aus
Stoffen verschiedener Leitfähigkeit gebildet ist, die durch eine dünne Zwischenschicht
aus einem dritten Stoff getrennt sind und bei denen mindestens eine Elektrode aus
einem pulverförmigen Stoff besteht, in dem ein widerstandsfähiges über den Rand
der Elektroden hinausragendes Gerüst aus leitendem Stoff, z. B. aus Metallgewebe,
eingebettet ist.
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Derartige Systeme finden wegen ihrer unsymmetrischen Leitfähigkeit
oft als Gleichrichter Verwendung. Sie werden auch als Kondensatoren zum Abflachen
eines pulsierenden Gleichstroms benutzt, während noch verschiedene andere Anwendungen
möglich sind. Die Elektroden sind meistens als Platten oder Streifen ausgebildet.
Eine der Elektroden besteht oft aus Metall, und in diesem Fall kann die dünne Zwischenschicht
durch ein Oxydhäutchen auf dieser Metallplatte gebildet werden. Die andere Elektrode
besteht aus einem pulverförmigen Stoff, der sich schwer in die Form einer Platte
bringen läßt, wie z. B. Phosphor.
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Um nun eine mechanisch feste halbleitende Elektrode in einem Trockengleichrichter
zu bilden, an der zu gleicher Zeit ein Zuführungsleiter vorhanden ist, hat man schon
vorgeschlagen, ein Drahtnetz anzuwenden, das unter Freilassung eines zur Wärmeableitung
dienenden Randes beiderseits von einer vor dem Zusammenbau des Gleichrichters aufgepreßten
wirksamen Metallverbindungsschicht bedeckt ist.
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Zweck der Erfindung ist, eine außerordentlich gute Wärmeableitung
zu erhalten und ein Elektrodensystem zu schaffen, bei dem gleichzeitig für die halbleitende
Elektrode möglichst wenig Material verwendet zu werden braucht, so daß das Ganze
den bekannten Trockengleichrichtern gegenüber sehr geringe Dimensionen und daher
ein geringes Gewicht aufweist.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erzielt, daß die aus pulverförmigem
Stoff bestehende Elektrode oder Elektroden mit Einschnitten derart versehen sind,
daß das Gerüst an diesen Einschnitten zur weiteren Wärmeabfuhr freigelegt ist.
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Es werden also nicht nur Elektroden erhalten, die haltbar sind und
trotzdem als dünne _ Platten ausgebildet werden können, welche dementsprechend einen
verhältnismäßig geringen Widerstand besitzen, sondern es sind überdies Form und
Aufbau zu einer besonders schnellen und guten Wärmeableitüng
geeignet.
Die Einschnitte führen infolge des Vorhandenseins des Gerüstes keine große Zerbrechlichkeit
herbei.
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Es wurde bisher in vielen Fällen gegen die Platte aus pulverförmigem
Stoff eine Platt" aus einem anderen Stoff, z. B. Blei, aü schließlich in der Absicht
angedrückt, die" leitende Verbindung zwischen dieser Elektrode und dem Poldraht
herzustellen. Derartige Platten können jetzt_ ganz wegfallen.
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Die Erfindung ist an Hnd der Zeichnung beispielsweise näher erläutert,
in der Fig. i einen Querschnitt einer Elektrode gemäß der Erfindung darstellt. .
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Fig. 2 ist eine zugehörige Draufsicht. Fig.3 stellt ein System zum
Gleichrichten von Wechselstrom dar, das aus einigen Zellen aufgebaut ist, die je
eine Elektrode gemäß der Erfindung aufweisen.
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In den Figuren ist die eigentliche Elektrode mit i und das Gerüst
mit 2 bezeichnet. Das Gerüst wird z. B. durch Kupfergewebe gebildet.
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Die Dicke der Platte i soll nicht als Maßstab für die wirkliche Dicke
der Platte betrachtet werden. Diese Dicke kann erheblich geringer- als die in der
Figur angegebene sein.
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Aus Fig.2 ist ersichtlich, daß die Elektrode i Einschnitte 3 aufweist,
welche erfindungsgemäß die Kühlung fördern. Aus dieser Figur ist ferner ersichtlich,
daß das Gerüst in der bereits vorgeschlagenen Weise über eine gewisse Strecke aus
der eigentlichen Elektrode hervorragt, wodurch ebenfalls die Kühlung begünstigt
wird. Außer aus dem bereits erwähnten Phosphor kann die aus pulverförmigem Stoff
gepreßte Elektrode aus verschiedenen anderen Stoffen bestehen, z. B. aus einem Gemisch
von Kupferjodid und Bariumperoxyd, aus einem Gemisch von Kupfersulfür und Kupfersulfid,
aus Bleisulfid, Molybdänsulfid, Wolframsulfid, Eisensulfid oder aber aus einem Gemisch
dieser Stoffe. Die Erfindung ist ferner von Wichtigkeit für alle jene Stoffe, die
in Pulverform zu einer Elektrode gepreßt werden.
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Fig: 3 zeigt eine Anzahl von Zellen, deren unsymmetrische Leitfähigkeit
zum Gleichrichten von Wechselstrom benutzt wird. Vier mit einer Oxydschicht überzogene
Metallplatten (4a, 4b, 4c, 40, die z. B. aus Zirkonium mit einer Zirkoniumoxydschicht
bestehen, sind zusammen mit drei auf Kupfergewebe gepreßten Elektroden (1a, 1b,
1c), die z. B. aus einem Gemisch von Kupferjodid und Jod bestehen, auf einen Bolzen
5 geschoben und gegeneinander angedrückt. Diese Zellen sind, wie aus den Figuren-
ersichtlich ist, in die bekannte Gräz-Schaltung aufgenommen, mittels deren beide
Wellenhälften des Wechselstroms gleichgerichtet werden, während jeweils zwei Gleichrichterzellen
vom Strom in Reihe durchflossen werden.
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.-.Aus der Figur ist deutlich ersichtlich, 'däß mit der beschriebenen
Bauart ein sehr °.einfaches Ganzes erhalten wird, da besondere "Taften zur Herstellung
der leitenden Verbindung zwischen den Zuführungsleitungen und den Elektroden i entbehrt
werden können und durch die erfindungsgemäßen Einschnitte die Wärmeabfuhr besonders
günstig gefördert wird. Die Zuführungsleitung zu der in der Mitte angeordneten Elektrode
i .ist mit dem in dieser Elektrode befindlichen Kupfergewebe verbunden. Der Wechselstrom
wird den Wechselstromklemmen 6 zugeführt und mit Hilfe eines Transformators 7 auf
die erwünschte Spannung gebracht. Während der einen Periodenhälfte fließt - der
Strom von über einen Leiter 8 zu der Platte 4b, von dort durch die Platte 1d zu
der Platte 4a, über einen Leiter 9 zu den Anschlußklemmen io für die Gleichstrombelastung,
dann über eine Leitung i i zu der Anschlußstelle an das Kupfergewebe der Platte
1b und von dort über die Platte 4c und einen Leiter 12 zum Transformator 7 zurück.
Der Strom kann dabei nicht von der Platte 4b über 1b unmittelbar zu 4, fließen,
da infolge der unsymmetrischen Leitfähigkeit der Gleichrichterzellen der Strom niemals
von einer Platte 4 durch das Oxydhäutchen zu einer Platte i, sondern nur umgekehrt
fließen kann.
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Während der zweiten Hälfte jeder Periode fließt der Strom von 7 über
1-2, 4c, 1c, 4a, 13. die Gleichstromklemmen io, i i, 1b, 4b und 8 nach 7 zurück.
Die an die Klemmen io angeschlossene Gleichstrombelastung nimmt somit pulsierenden
Gleichstrom auf. Es ist ersichtlich, daß das Elektrodengerüst auf sehr verschiedene
Weise ausgestaltet sein kann. Eine Platte mit rauher Oberfläche kann als solches
dienen. Das Gerüst kann auch als einfache Armierung der aus Pulver gepreßten Platte
ausgebildet sein und in diesem Fall z. B. aus einer Anzahl von unabhängigen oder
an einigen Stellen miteinander verbundenen Stäben bestehen. Es können ferner mehrere
unabhängige oder miteinander verbundene Gerüste angewendet werden. Wesentlich ist
dabei, daß erfindungsgemäß die aus Pulver gepreßte Elektrode mit Einschnitten derart
versehen ist, daß das an diesen Stellen freigelegte Gerüst eine für den Betrieb
ausreichende Wärmeableitung gewährleistet.