DE898476C

DE898476C - Electrical device or device for high operating temperatures with one or more capacitors

Info

Publication number: DE898476C
Application number: DES12441D
Authority: DE
Inventors: Werner Dr Herrmann
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1940-08-02
Filing date: 1940-08-02
Publication date: 1953-11-30

Description

Elektrisches Gerät oder Einrichtung für hohe Betriebstemperaturen mit einem oder mehreren Kondensatoren Es werden in der Technik häufig elektrische oder sonstige Einrichtungenbenötigt, die mit elektrischen Kondensatoren zusammengeschaltet sind. Beispielsweise sei an irgendwelche Geräte, z. B. Motoren, erinnert, die als Rundfunkstörer auftreten und mit Entstörungskondensatoren beschaltet werden müssen. In. diesen Fällen muß für die Betriebserwärmung der Geräte Rücksicht auf die Kondensatoren genommen werden, da diese bei den augenblicklichen Verhältnissen den wärmeempfindlichsten Teil darstellen.Electrical device or device for high operating temperatures with one or more capacitors It is often electrical in technology or other devices are required which are interconnected with electrical capacitors are. For example, any devices such. B. Motors, remembered as Radio interferers occur and must be wired with interference suppression capacitors. In. In these cases, the capacitors must be taken into account for the devices to heat up during operation should be taken, as these are the most heat-sensitive under the current conditions Represent part.

Es ist z. B. bekannt, daß man Drahtwicklungen, Spulen u.,dgl. für wesentlich höhere Temperaturen als üblich, z. B. für 15o° C, dimensionieren kann, diese Dimensionierung jedoch keinen Sinn hat, weil die zu dem Gerät benötigten Kondensatoren keine so hohen Temperaturen vertragen, und zwar deswegen nicht, weil die zum Aufbau des Kondensators nötigen Werkstoffe, sei es das Dielektrikum, sei es das für das Dielektrikum notwendige Imprägniermittel, fast ausschließlich organischer Natur sind, die diese hohen Temperaturen nicht vertragen.It is Z. B. known that one wire windings, coils and., The like. for much higher temperatures than usual, e.g. B. for 15o ° C, can be dimensioned, However, this dimensioning does not make sense because the capacitors required for the device not tolerate such high temperatures, and not because of the build-up materials required for the capacitor, be it the dielectric, be it for the Dielectric necessary impregnating agent, almost exclusively of an organic nature that cannot tolerate these high temperatures.

Die vorliegende Erfindung hat es sich zum Ziel gesetzt, solche Kondensatoren zusammen mit den Geräten zu verwenden, die den höheren Temperaturen, z. B. 150'ä C, gewachsen sind, damit, ohne Rücksicht auf den Kondensator, die Geräte für derartige Betriebstemperaturen berechnet werden können. Die Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß man bei elektrischen Geräten oder Einrichtungen für hohe Betriebstemperaturen, die mit Kondensatoren zusammengeschaltet sein müssen, solche Kondensatoren verwendet, deren Dielektrikum anorganischer Natur ist, und zwar vorzugsweise aus Umsetzungsprodukten eines Belegungsmetalls besteht.The present invention has set itself the goal of such capacitors to be used together with devices that can withstand higher temperatures, e.g. B. 150'ä C, have grown so that, regardless of the capacitor, the devices for such Operating temperatures can be calculated. The solution to this problem is according to the invention achieved that in electrical devices or facilities for high operating temperatures that are interconnected with capacitors must be used capacitors whose dielectric is inorganic in nature is, and preferably consists of reaction products of a covering metal.

Solche Kondensatoren können z. B. als Belegung Aluminium aufweisen, welches durch ein bekanntes chemisches oder elektrolytisches Verfahren mit einer Oxydschicht versehen ist. Diese Oxydschicht, die als Dielektrikum dient, ist organisch mit der einen Belegung verbunden. Die Gegenbelegung wird in feinverteiltem Zustand fest haftend auf das Dielektrikum, vorzugsweise durch Kathodenzerstäubung oder Metallaufdampfung, aufgebracht. Es ist zweckmäßig, die Schichtstärke der Gegenbelegung so gering zu halten, daß an den bei derartigen Dielektriken vielfach vorhandenen Fehlerstellen die Belegung durch die Energie des Kondens.ators zerstört wird oder in eine nicht leitende Verbindung übergeführt wird. @Dadurch'ist es möglich, einen betriebssicheren Zustand des Kondensators zu erhalten, weil selbst bei im Betrieb gegebenenfalls hoch auftretenden Überschlägen eine Selbstheilung eintritt und kein bestehen bleibender Kurzschluß eintreten kann.Such capacitors can e.g. B. have aluminum as a covering, which by a known chemical or electrolytic process with a Oxide layer is provided. This oxide layer, which serves as a dielectric, is organic associated with one occupancy. The opposite occupancy is in a finely divided state firmly adhering to the dielectric, preferably by cathode sputtering or metal vapor deposition, upset. It is advisable to keep the thickness of the opposing layer as thin as possible hold that at the defects often present in such dielectrics the occupancy is destroyed by the energy of the capacitor or not conductive connection is transferred. @ This makes it possible to achieve an operationally reliable To maintain the state of the capacitor, because even when in operation if necessary high flashovers, self-healing occurs and not permanent Short circuit can occur.

Da derartige Kondensatoren nur aus wärmeunempfindlichen Stoffen zusammengesetzt sind, können sie bei wesentlich höheren Temperaturen als üblich, beispielsweise auch bei 150' C, betrieben werden, bei denen ihre elektrischen Werte, wie sich bei den Untersuchungen gezeigt hat, auch sehr günstig liegen.Since such capacitors are composed only of heat-insensitive substances, they can be operated at significantly higher temperatures than usual, for example also at 150 ° C., at which their electrical values, as the investigations have shown, are also very favorable.

Infolge der Temperaturbeständigkeit dieser Kondensatoren ist es auch möglich, sie mit dem Gerät oder der Maschine unmittelbar zu einer baulichen Einheit zusammenzufassen, was sehr beachtenswerte Vorteile bietet. So können die Verbindungsleitungen zwischen Kondensator und Anschlußstelle am Gerät dadurch sehr kurz gehalten werden bzw. ganz in Fortfall kommen, was im Fall eines Entstörungskondensators von sehr großer Wichtigkeit ist, da bekanntlich die Zuleitungen eine unerwünschte und die Entstörungswirkung verschlechternde Induktivität besitzen. Außerdem kann bei der Konstruktion des elektrischen Gerätes oder der Maschine, von vornherein der Einbau der Kondensatoren berücksichtigt werden; z. B. können vorhandene Hohlräume zwischen -den Wicklungen des Motors mit den Kondensatoren besetzt und diese dort fest eingegossen werden.As a result of the temperature resistance of these capacitors it is possible to directly form a structural unit with the device or the machine summarize what offers very noteworthy advantages. So can the connecting lines between the capacitor and the connection point on the device can thus be kept very short or come completely in omission, which in the case of an interference suppression capacitor of a lot It is of great importance because, as is well known, the leads are an undesirable and the Have inductance worsening interference suppression. In addition, the Construction of the electrical device or machine, installation from the start the capacitors are taken into account; z. B. can existing voids between -The windings of the motor are occupied by the capacitors and these are firmly cast there will.

Die Temperaturbeständigkeit der Kondensatoren einerseits läßt einen derart festen Einbau bezüglich der Temperaturbetrachtung zu, während andererseits die selbstheilenden Eigenschaften dieser Kondensatoren einen derart festen Einbau bezüglich der Spannungssicherheit ebenfalls zulassen.The temperature resistance of the capacitors on the one hand leaves one such fixed installation with regard to temperature considerations, while on the other hand the self-healing properties of these capacitors make such a solid installation also allow with regard to voltage security.

Da die Fertigung dieser Kondensatoren; nach den verschiedensten Gesichtspunkten gelenkt werden kann, sei es die Erzielung einer großen Kapazität pro Vblumeneinbeit, sei es ein sehr kleiner Verlustwinkel, können siedemjeweiligenVerwendungszweck weitestgehend angepaßt werden und besitzen insbesondere als Entstörungskondensatoren allergrößte Bedeutung.Since the manufacture of these capacitors; according to the most varied of points of view can be steered, be it the achievement of a large capacity per flowering unit, even if it is a very small loss angle, they can be used to the greatest possible extent be adapted and have, in particular, the largest possible interference suppression capacitors Meaning.

In der Zeichnung ist in Fig. i schematisch ein Motor ohne Rotor dargestellt. a bedeutet das Maschinengehäuse, b die Wicklungen. In den Hohlräumen zwischen den Wicklungen sind Kondensatoren c, die gemäß der Erfindung aufgebaut sind, eingesetzt und befestigt. Infolge der Temperatursicherheit der Kondensatoren können diese ohne weiteres in der dargestellten Art innerhalb der Maschine untergebracht werden, ohne daß dadurch Schädigungen zu befürchten sind. Der. Aufbau der für die Erfindung benötigten Kondensatoren ist schematisch in der Fig.2 gezeigt, wo ein Querschnitt durch eine Kondensatorlage dargestellt ist. d ist eine Belegung, auf welche ein Umsetzungsprodukt dieser Belegung als Schicht e aufgewachsen ist. Diese Schicht e dient als Dielektrikum und trägt; die ein.schlußfrei und fest haftend aufgebrachte Gegenbelegung f in der vorher näher bezeichneten Stärke.In the drawing, a motor without a rotor is shown schematically in FIG. a means the machine housing, b the windings. In the cavities between the Windings are capacitors c, which are constructed according to the invention, used and attached. Due to the temperature security of the capacitors, they can be used without can also be accommodated within the machine in the manner shown without that damage is to be feared as a result. Of the. Structure of the required for the invention Capacitors is shown schematically in Fig.2, where a cross section through a Capacitor position is shown. d is an assignment to which a conversion product this occupancy grew up as layer e. This layer e serves as a dielectric and carries; the inclusion-free and firmly adhering counter-coating f in the previously specified strength.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electrical device or device for high operating temperatures with one or more capacitors that are inseparably structurally combined, for example interference suppression capacitors, such as capacitors cast between the windings of a motor, characterized by the use of capacitors whose dielectric consists of non-conductive conversion products grown on one layer and their second layer a firmly adhering and inclusion-free conductive layer, preferably applied by cathode sputtering or thermal metal vapor deposition, of such a thickness that it is destroyed or rendered non-conductive when the dielectric is overloaded or at faults.

2. Device or device according to Claim i, characterized in that the dielectric of the capacitors are oxides of the valve metals.