Конденсатор

 

Изобретение относится к электронике и может быть использовано при изготовлении конденсаторов с органическим диэлектриком, в частности с металлизированными обкладками на основе полипропилена. Цель изобретения - повышение надежности герметизации конденсатора и снижение трудоемкости его изготовления. Для этого в конденсаторе в пластмассовом корпусе намотанная секция снабжена каркасом с центральной втулкой, один из торцов которой выполнен выступающим за торец каркаса и расположен с возможностью взаимодействия его с внутренней поверхностью пластмассовой крышки, на торцовой поверхности крышки выполнены кольцевые канавки, смежные кольцевым выступам, выполненным на внутренней поверхности корпуса, при этом герметизирующая заливка крышки эпоксидным компаундом осуществлена с внутренней стороны. 2 ил.

Изобретение относится к электронике и может быть использовано при изготовлении конденсаторов с органическим диэлектриком, в частности конденсаторов с металлизированными обкладками на основе полипропилена.

Известны конструкции и способы изготовления конденсаторов на основе намотанных секций, помещенных в жесткий пластмассовый корпус с изоляционной крышкой или колпачком [1, 2] .

В известных и аналогичных технических решениях обычно решаются следующие технические задачи: закрепление секций внутри корпуса для предотвращения их перемещения относительно корпуса, которое может привести к механическому повреждению конденсатора, в частности к обрыву выводов; герметизация (уплотнение) корпуса во избежание проникновения в него влаги, которая уменьшает сопротивление изоляции, снижает электропрочность конденсатора, а также способствует окислению контактного слоя и эрозии обкладки. Различные конструктивно-технологические решения, как правило, приводят к существенному усложнению технологии изготовления конденсаторов и не всегда достаточно эффективны.

В качестве прототипа взята конструкция конденсатора в пластмассовом корпусе с намотанной секцией и проволочными токовыводами, соединенными одними своими концами с торцами секции. Секция жестко закреплена в корпусе посредством эпоксидного компаунда. Крышка конденсатора выполнена из пластмассы с полыми гермовводами, внутри которых размещены вторые концы проволочных токовыводов, и герметично соединена с корпусом путем заливки ее эпоксидным компаундом [3] .

Недостатками известного конденсатора является длительность технологического цикла и высокая трудоемкость изготовления конденсатора, что обусловлено наличием двух стадий заливки и последующего отверждения компаунда, а также то, что верхний торец секции оказывается открытым для доступа воздуха, остающегося во внутреннем объеме корпуса, что приводит к окислению контактного слоя, эрозии обкладки и уменьшению долговечности конденсатора.

Цель изобретения - повышение надежности герметизации конденсатора и снижение трудоемкости его изготовления.

Цель достигается тем, что в конденсаторе, содержащем корпус из пластмассы, намотанную секцию с проволочными токовыводами, соединенными одними своими концами с торцами секции, жестко закрепленную в корпусе посредством эпоксидного компаунда, крышку из пластмассы с полыми гермовводами, внутри которых размещены вторые концы проволочных токовыводов, герметично соединенную с корпусом путем заливки ее эпоксидным компаундом, намотанная секция снабжена каркасом с центральной втулкой, один из торцов которой выполнен выступающим за торец каркаса и расположен с возможностью взаимодействия его с внутренней поверхностью крышки, на торцовой поверхности крышки выполнены кольцевые канавки, на внутренней поверхности корпуса выполнены кольцевые выступы, смежные кольцевым канавкам крышки, а герметизирующая заливка крышки эпоксидным компаундом осуществлена с ее внутренней стороны.

На фиг. 1 и 2 показаны конструкции конденсатора в стадии сборки и стадии отверждения компаунда.

Конденсатор содержит секцию 1, намотанную на каркас с центральной втулкой 2, контактным слоем 3 и проволочными токовыводами 4, один из торцов втулки 2 расположен с возможностью взаимодействия его с внутренней поверхностью крышки 5, герметично соединенной с корпусом 6 посредством эпоксидного компаунда 7.

Секцию 1 наматывают из полипропиленовой пленки на каркас с центральной втулкой 2, выступающей со стороны верхнего торца секции 1 на 2 мм, после чего наносят на торцы контактный слой 3, зачищают внешнюю поверхность выступающей части втулки 2 и припаивают проволочные выводы 4, пропуская один из них через внутреннюю полость втулки 2. Затем на секцию 1 устанавливают пластмассовую крышку 5, имеющую на торцовой поверхности три кольцевые канавки глубиной по 0,05 мм и шириной по 0,1 мм; при этом проволочные выводы 4 пропускают через вмонтированные в крышку 5 полые гермовводы (металлические трубки) и опрессовывают их. Опрессовка позволяет одновременно с герметизацией отверстий обеспечить надежный электрический контакт проволочных выводов 4 с внешними выводами конденсатора, что облегчает применение быстроотверждаемых компаундов. Секцию 1 с установленной на ней крышкой 5 погружают в пластмассовый корпус 6 с предварительно залитым в него эпоксидным компаундом 7 типа ЭК-23.

При этом кольцевые канавки на крышке 5 совмещают со смежными им кольцевыми выступами на внутренней поверхности корпуса 6. После сборки конденсатора его переворачивают днищем вверх и выдерживают в таком положении в течение 8 ч (время отверждения компаунда).

Выполненные на крышке секции кольцевые канавки и кольцевые выступы на внутренней стороне боковой поверхности корпуса препятствуют вытеканию компаунда после переворачивания конденсатора, а также после полимеризации компаунда образуют "замок", обеспечивающий механическую прочность соединения "корпус-крышка".

Емкость конденсатора предложенной конструкции составляет 10 мкФ, рабочее напряжение 450 В_эфф, рабочая частота 50; 60 Гц, интервал рабочих температур - 60 - 70^оС при диаметре корпуса 45 мм, высоте корпуса 110 мм, массе 200 г.

Для конденсатора с секцией, намотанной на втулку, выступающую со стороны верхнего торца на 4 мм, и крышкой с кольцевыми канавками глубиной по 0,1 мм и шириной по 0,4 мм, герметизированного компаундом типа Э3К-44, емкость составляет 4,7 мкФ, рабочее напряжение 250 В_эфф при диаметре корпуса 25 мм, высоте корпуса 60 мм, массе 100 г.

При этом продолжительность цикла изготовления конденсатора составляет 11,9 ч, в том числе продолжительность сборки и отверждения компаунда - 11,0 ч. Трудоемкость технологического процесса оценивается при этом в 0,79 нормо-часов. При изготовлении аналогичного конденсатора [3] продолжительность технологического цикла - 19,9 ч, трудоемкость - 0,89 нормо-часов.

Результаты испытаний партии конденсаторов показали, что их надежность (наработка до отказа) составила в среднем 6 тыс. ч, что в 2-2,5 раза превышает уровень наработки известного конденсатора.

Формула изобретения

КОНДЕНСАТОР, содержащий пластмассовый корпус с размещенной в нем намотанной секцией с проволочными токовыводами, жестко и герметично закрепленную в корпусе с эпоксидным компаундом крышку из пластмассы с полыми гермовводами, внутри каждого из которых размещен один из концов токовыводов, вторые концы которых соединены с торцами секций соответственно, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и технологичности изготовления, он снабжен каркасом с центральной втулкой, на котором намотана конденсаторная секция, причем один из торцов втулки выполнен выступающим за торец каркаса и расположен с возможностью жесткого взаимодействия с внутренней поверхностью крышки, при этом на торцевой поверхности крышки выполнены кольцевые канавки, а на внутренней поверхности корпуса - соответсвующие им кольцевые выступы, причем слой компаунда расположен на обоих торцах конденсатора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2