[发明专利]具有降低的噪声振动的多电极功率电容器

说明书

本公开涉及一种功率电容器，包括：外壳；第一套管；第二套管或接地螺栓，具有与外壳相同的电势，其中第一套管和第二套管穿过外壳延伸；介电液体；以及多个卷绕式电容器元件(9)，每个卷绕式电容器元件(9)包括：第一电极(11)，包括导电材料的两个第一层(11a、11b)，该两个第一层被连接到第一套管，两个第一层被布置为能够朝向彼此和远离彼此移动；第二电极(13)，包括导电材料的两个第二层(13a、13b)，该两个第二层被连接到第二套管或接地螺栓，两个第二层被布置为能够朝向彼此和远离彼此移动；以及介电层，被布置在第一电极与第二电极之间；其中两个第一层(11a、11b)、两个第二层(13a、13b)以及介电层(15)被一起卷绕至多个匝中，以获得第一电极(11)、所述第二电极(13)、以及介电层(15)的多个层，其中卷绕式电容器元件(9)在外壳中以堆叠的方式被布置，相邻的卷绕式电容器元件彼此直接接触，以及其中电容器元件被沉浸在介电液体中。

技术领域

本公开总体涉及功率电容器。本公开尤其涉及一种提供振动衰减的功率电容器。

背景技术

功率电容器可以包括并联电连接和串联电连接的多个电容器元件。如在图1a中描绘的，每个这种电容器元件包括两个电极层19和21以及中间介电层23。因此介电层23被布置在两个电极层19和21之间。介电层23可以包括例如聚合物材料。电容器元件被卷绕，使得获得大量的由两个电极层和介电层组成的匝。电容器元件可以以堆叠的方式被布置，从而在功率电容器壳体或外壳内部形成有源封装。在壳体内部，有源封装沉浸在能够渗透聚合物材料的液体中。

在图1a中，电容器元件在过零期间(即，当跨两个电极19和21施加的电压是零时)被示出。如图1b中示出的，当电压被施加至功率电容器的两个电极19和21时，因为两个电极具有不同的电势，吸引力(库伦力)跨两个电极19与21之间的介电层23被生成。通过箭头17和在电极层之间的箭头来指示的该吸引力同时地作用在功率电容器的每个匝上。此力将会使在电极之间柔软的介电材料变形。活性封装的总变形是跨全部电容器元件的全部匝的变形的总和。如图1c中示出的，当电压跨过下一个过零时，该吸引力将变成零。如图1d中示出的，当电压电位被反转时，电极19和电极21上的电荷将改变极性，但相同的吸引力将再一次出现。这引起电极层之间的机械运动，从而导致电极层以所施加的交流电压的频率的两倍频率来振荡。因为电容器元件的堆叠沉浸在液体中，所以电容器元件的振动被传递到电容器的壳体。壳体的表面振动将会生成呈可听噪声的形式的不期望的声音。

具有降噪能力的功率电容器的示例在EP 0701263 B1中被公开。该功率电容器包括至少两个电容器元件，该至少两个电容器元件由通过一个或多个电介质隔离的电极组成。该电容器元件被成排地布置以形成电容器封装。至少一个弹簧元件在该排中的成对相邻电容器元件之间被布置，或者在该排的一端处被固定在电容器元件的外部。弹簧元件的刚度被调整，使得电容器的外部振动被减少。这导致了来自电容器的减少的声音辐射。

WO2014202446公开了一种具有多个电容器元件的电容器设备，该多个电容器元件被成排或堆叠地布置。每个电容器元件具有两个电极和在电极之间布置的介电材料。在每对相邻的电容器元件之间存在用于衰减由电极造成的振动的阻尼元件。

在现有技术中的弹簧元件和阻尼元件占用了功率电容器的壳体内部的空间，并且对功率电容器的电容没有贡献。

发明内容

鉴于上文所述，本公开的目的是提供一种功率电容器，该功率电容器解决或至少缓解了现有技术的问题。