DE857527C

DE857527C - Verfahren zur Herstellung von Trockenflaechenberuehrungs-Gleichrichtern

Info

Publication number: DE857527C
Application number: DEW3259D
Authority: DE
Original assignee: Westinghouse Brake and Signal Co Ltd
Current assignee: Siemens Mobility Ltd
Priority date: 1937-02-08
Filing date: 1937-09-21
Publication date: 1952-12-01
Also published as: FR832708A; DE763878C; FR49946E; GB491785A; NL54236C; US2201709A

Description

(WiGBL S. 175)

AUSGEGEBEN AM !.DEZEMBER 1952

IV 3J₅₉ VIII c/Jig

Die Erfindung !»trifft die Herstellung von Wechselstromgleichrichtern vom Trockenflächenberührungssystem, hei denen auf einem Metallkör] >er eine Verbindung des Metalls unmittelbar gebildet ist, und l>esonders Kupferoxydgleichrichter.

Bei Gleichrichtern dieser Art, wie sie nach den bisher benutzten Verfahren hergestellt werden, hat sich im Betrieb eine Erscheinung bezüglich des verhältnismäßig geringen Stromzuflusses durch den Gleichrichter in der Sperrichtung gezeigt, und zwar steigt dieser Strom verhältnismäßig schnell bei einer im wesentlichen konstanten Spannung in der Sperrrichtung, die dem Gleichrichter angelegt ist, bis der Strom einen scheinbar stabilen Wert erreicht, der ein Mehrfaches des anfänglichen Rückstromes bei erster Anlegung der Spannung sein kann. Der stabile Effektivwert des Rückstromes bei Anlegung einer Wechselstromspannung an den Gleichrichter wird infolge dieser Wirkung gesteigert, welche demgemäß die Spannung bestimmt, für welche der Gleichrichter befähigt ist, eine gute Gleichrichtung im Betrieb zu bewirken. Die Abnahme in dem scheinbaren Widerstand der Gleichrichter, die die Ursache dieser Erscheinung ist, welche kurz als Rückkriechen bezeichnet werden kann, ist nur zeitweilig, da der scheinbare Widerstand allmählich auf seinen ursprünglichen Wert anwächst, sobald die Spannung nicht weiter angelegt ist.

Die Abnahme in dem scheinbaren Widerstand, die das Rückkriechen darstellt, hängt von der physikalischen und chemischen Beschaffenheit des Kupfers

oder sonstigen Metalls, aus dem der Gleichrichter hergestellt ist, ab, und die Erfindung besteht in einem Verfahren der Vorbehandlung des Metallkörpers wodurch das Rückkriechen ganz oder teilweise vermieden werden kann.

Nach dem Hauptmerkmal der Erfindung wird dieses Ergebnis dadurch erreicht, daß das Kupfer oder sonstige Metall einer Vorbehandlung mit Wärme bei geeigneter Temperatur oder einem ίο Temperaturzyklus vor dem tatsächlichen Formierungsverfahren desiGleichrichters unterworfen wird. Im Fall von Kupfer wächst der Vorteil, der durch die vorangehende Wärmebehandlung erreicht wird, mit einer Steigerung der Behandlungstemperatur. Wird aber das Verfahren in Luft ausgeführt, so wird der Temperaturbereich durch die Bildung von überschüssigem Oxyd bei höheren Temperaturen, d. h. über 700⁰, und durch die Unwirksamkeit bei niedrigeren Temperaturen, d. h. unter 400⁰, begrenzt. Die Bildung von zuviel Oxyd ist an sich kein Nachteil, führt aber Schwierigkeiten bei der darauffolgenden Oxydation herbei.

Wird das Verfahren im Vakuum ausgeführt, so wird die Bildung von Oxyd vermieden, und es können Temperaturen bis zu der des Schmelzpunktes des Metalls angewendet werden.

Die zum Wirksamwerden des Verfahrens erforderliche Zeit wird durch Steigerung der Temperatur verkürzt. Zum Beispiel ist bei 6oo° 1 Stunde ausreichend, und zwar tritt der Hauptteil der Wirkung während der ersten 10 Minuten ein.

Nach Vollendung des Verfahrens kann man das Kupfer auf atmosphärische Temperatur abkühlen lassen, oder auf Wunsch auch sofort durch den Hauptoxydationszyklus führen.

Wenn nach der Wärmevorbehandlung das Metall in geeigneter Weise chemisch behandelt wird, z. B. im Fall von Kupfer durch Ätzen der Oberfläche mit einer Säure oder einem anderen Ätzmittel, zeigt der Gleichrichter nach der Fertigstellung eine Erscheinung, die negatives Kriechen genannt werden kann. Bei einem Gleichrichter, der diese Charakteristik des negativen Kriechens aufweist, nimmt der Strom in der Sperrichtung, der durch eine angelegte Spannung verursacht wird, anstatt, wie oben beschrieben, mit der Zeit von seinem Anfangswert an zu wachsen, zuerst ab und kann dann wieder langsam ansteigen mit dem Endergebnis, daß der stabile Wert des Rückstromes erheblich niedriger sein kann als der eines in' der normalen Weise gebildeten Gleichrichters und sogar niedriger als der eines Gleichrichters, welcher einer Wärmel>ehandlung, jedoch ohne nachfolgende chemische Behandlung, unterworfen war.

Es ist zu bemerken, daß ein unter geeigneten Bedingungen im Vakuum, wo kein Oxyd gebildet wird, erhitztes Gleichrichtermaterial das negative Kriechen ohne die oben angegebene chemische Behandlung zeigt.

Die Erfindung soll niicht auf die Wärmebehandlung bei den besonderen, obenerwähnten Temperaturen, die nur beispielsweise angegeben sind, l>eschränkt sein, vielmehr fällt unter die Erfindung jede solche Behandlung bei irgendeiner Temperatur, die zurErreichung des oben dargelegten Ergebnisses geeignet ist undunter atmosphärischen Bedingungen oder im Vakuum mit oder ohne einen folgenden chemischen Reinigungsprozeß bewirkt wird.

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zur Herstellung von Trockenflächenberührungs-Gleichrichtern, bestehend aus einem Metallkörper, auf dem eine unmittelbar auf dem Metall gebildete Verbindung desselben liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallkörper einer Wärmebehandlung bei einer geeigneten Temperatur oder Temperaturzyklus vor der eigentlichen Behandlung zur Bildung der Verbindung auf dem Metall unterworfen wird, zu dem Zweck, den Widerstand des Gleichrichters bei Stromfluß in der Sperrichtung zu erhöhen und^: zu stabilisieren.
2. Verfahren nach Anspruch 1 in seiner Anwendung auf die Herstellung von Kupferoxydgleichrichtern, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmevorbehandlung bei einer Temperatur von 400 bis 700⁰ bewirkt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmevorbehandlung im luftverdünnten Raum bewirkt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Metalls nach der Wärmevorbehandlung geätzt oder in anderer Weise chemisch behandelt wird.

I 5513 11.52