JPH0546263Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0546263Y2 JPH0546263Y2 JP1988156740U JP15674088U JPH0546263Y2 JP H0546263 Y2 JPH0546263 Y2 JP H0546263Y2 JP 1988156740 U JP1988156740 U JP 1988156740U JP 15674088 U JP15674088 U JP 15674088U JP H0546263 Y2 JPH0546263 Y2 JP H0546263Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- capacitor element
- cylindrical
- inductance
- wiring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本考案は、コンデンサに関するものであり、電
力変換装置に使用されるサイリスタまたはGTO
サイリスタのスナバー回路用として使用するコン
デンサに係る。 ［従来の技術］ 電力変換装置に使用されるGTO（gate turn
off）サイリスタなどは電流が大きいため、その
電流OFF時の保護回路の中には、スナバーコン
デンサが使用される。このようなスナバーコンデ
ンサにおいては、そのコンデンサの内部インダク
タンスを極力低く抑える必要があるため、従来、
内部結線などの工夫によつてインダクタンスの低
減を計つている。 このような従来例として、例えば、特開昭62−
176122号公報においては、素子配線の工夫による
磁束相殺作用を利用して抵インダクタンス構造と
している。 さらに、この公報の構造の応用発展として、大
容量、大電流の場合は、素子数も多くなり、それ
に伴い、端子数も２本から４本へと４端子方式に
よる構造も容易に考えられる。第４図は、このよ
うな４端子方式のコンデンサの一例を示す図であ
り、図中２１はコンデンサ素子、２２はコンデン
サ素子間に挿入される絶縁紙、２３はリード線、
２４は金属ケースの上蓋に取付けられたボルト端
子を示している。 このようなコンデンサの基本的な構造と考え方
は次の通りである。 箱形の金属ケースに複数のコンデンサ素子２
１を収納し、上蓋碍子のボルト端子２４より電
極を取出す。 内部のコンデンサ素子２１の配列は、隣接す
るコンデンサ素子２１に互いに逆向き電流が流
れるようにする。コンデンサ素子２１より引出
されるリード線２３は、電流の向きが逆の向き
のものを一対として接近させ、それぞれ碍子の
ボルト端子２４に接続することにより磁束を相
殺させる。 外部のボルト端子２４を、大電流に対応させ
るに当たつては、太いボルト端子を一対のみ用
いるという手段はとらず、複数のボルト端子対
を使用して電流分布の均一化を計る。 金属ケースの材質としては、非磁性体を使用
する。 しかしながら、以上の方法は、隣接するコンデ
ンサ素子２１に互いに逆電流が流れるようにコン
デンサ素子２１の配列を制限しなければならず、
そのためには、隣接する素子間に絶縁紙２２を挿
入するなどの絶縁構成も必要となる。また、配線
に当たつては、電流が逆向きのリード線２３を対
とするように結線するなど、工数がかかり、しか
もボルト端子２４も複数対設けることから、構造
が複雑化する。さらに、このような構造で、高圧
クラスの大容量のコンデンサを構成した場合に
は、配線の複雑さから来る漏れ磁束の影響もあ
り、インダクタンスの低減が極めて困難となる。
例えば、4μF−3000VDCのコンデンサを、以上の
ような構造とした場合、そのインダクタンスは
0.07μH近くと高くなり、このクラスに要求され
ている0.05μH以下の低インダクタンスを実現す
ることは困難である。 一方、構造が複雑であり、特に配線のために大
きなスペースを要するため、ケースが大型化し、
重量が増大する欠点もある。 ［考案が解決しようとする課題］ 以上説明したような、素子配線の工夫による磁
束相殺作用を利用したコンデンサの欠点は、次の
ように整理できる。 金属ケースにコンデンサ素子を収納した場
合、磁束相殺のための素子配列、リード線の配
線工夫のみでは、その構造の複雑さからインダ
クタンスの低減に限界がある。 構造が複雑であることから、作業製が悪く、
工数がかかり、量産向きでない。 配線のために大きなスペースを要するため、
全体が大型化し、重量が増大してしまう。 本考案は、以上のような従来技術の課題を解決
するために提案されたものであり、その目的は、
簡略な構造により、大容量、大電流の場合におい
ても充分にインダクタンスを低減でき、作業性に
優れ、量産に好適であり、しかも小型・軽量化に
優れたコンデンサを提供することである。 ［課題を解決するための手段］ 本考案によるコンデンサは、素子の形状を円筒
形としたことを構成の特徴としている。即ち、本
考案は、円筒形のハードコアに、誘電体と金属電
極箔とを電極はみ出し方式で巻回して円筒形のコ
ンデンサ素子を形成し、このコンデンサ素子の両
側の巻回端面にリング状の金属板を接続して電極
を取出し、コンデンサ素子の外周部には、この外
周部を覆うように絶縁物を固着したものである。 ［作用］ 以上のような本考案のコンデンサは、極めて簡
略な構造の円筒形の単一素体を使用しており、素
子配列の工夫や配線の工夫の必要ない構造であ
る。従つて、大容量、大電流の場合においても充
分にインダクタンスを低減でき、作業性に優れ、
量産にも好適である。 また、単一素体としていることから、金属ケー
ス内に収納する必要がなく、特に配線のためのス
ペースが不要であるため、大幅に小型、軽量化で
きる利点もある。 さらに、素子の形状を円筒形としていることか
ら、ハードコアの内径をサイリスタを挿入可能な
大きさとすれば、ハードコアの中空部にサイリス
タを挿入するたことができるため、サイリスタと
コンデンサの接続配線も最短にすることができ、
配線インダクタンスをほとんど無視できるような
抵インダクタンスのスナバー回路を構成できる利
点もある。 ［実施例］ 以下に、本考案を、GTOスナバー用の4μF−
3000VDCのコンデンサに適用した一実施例を第
１図乃至第３図を参照して具体的に説明する。こ
こで、第１図はコンデンサの外観を示す図であ
り、Ａは正面図、Ｂは側面図、第２図は第１図Ａ
のＡ−Ａ線断面図、第３図は素子の積層構成を示
す拡大断面図である。 第１図及び第２図に示すように、本考案の実施
例として、外径80mm×幅50mmの円筒形の巻芯ハー
ドコア１の周囲に、円筒形のコンデンサ素子２を
形成し、このコンデンサ素子２の両側の巻回端面
に厚さ２mmのリング状の電極銅板（金属板）３を
半田付け固定し、さらに、コンデンサ素子１の外
周部には、外径146mm×幅50mm、内径140mm、肉厚
３mmの円筒形絶縁物４を嵌め込み、コンデンサを
形成した。なお、電極銅板３には、半田付けし易
いように、その周方向を８等分する位置に径８mm
の８個の孔５を設けた。また、円筒形絶縁物４
は、コンデンサ素子１との間に隙間に樹脂を流し
込むことでコンデンサ素子１に固着した。 この場合、コンデンサ素子１を形成するに当た
つては、幅50mm×厚み15μの１枚のコンデンサ紙
１１の両側に、幅50mm×厚み15μのポリプロピレ
ンフイルム１２と幅50mm×厚み12μのポリプロピ
レンフイルム１３を各１枚ずつ重ね合わせてなる
誘導体１４の上に、幅45mm×厚み6μの１枚のア
ルミニウム電極箔（金属電極箔）１５を誘電体１
４より２〜３mmずらして重ね合せたものを積層単
位とし、第３図に示すように、アルミニウム電極
箔１５のはみ出し位置を逆方向として２単位重ね
合せ、電極はみ出し構造の積層シートとした。そ
して、この積層シートを巻芯ハードコア１の周囲
に307回転巻回することにより、円筒形絶縁物４
内に挿入可能な程度の寸法のコンデンサ素子１を
形成した。 一方、本実施例と比較する従来例として、第４
図に示した従来の構造で、4μF−3000VDCのコン
デンサを次のようにして製造した。即ち、本実施
例と全く同様の誘電体１４とアルミニウム電極箔
１５とを使用し、第３図に示すように積層して電
極はみ出し構造の積層シートとし、この積層シー
トを使用して、第５図に示すような厚さ25.4mm×
幅88.2mmのコンデンサ素子２１を製造した。そし
て、このようなコンデンサ素子２１を６本用意
し、第４図に示すように、隣接する素子２１間に
絶縁紙２２を挟んで重ね合せて、各素子２１の電
極面をリード線２３により上蓋のボルト端子２４
に接続して従来例のコンデンサとした。この場
合、素体寸法は、160mm×55mm×88mmとなつた。 以上のように製造した本実施例と、従来例との
比較を次頁の表に示す。
力変換装置に使用されるサイリスタまたはGTO
サイリスタのスナバー回路用として使用するコン
デンサに係る。 ［従来の技術］ 電力変換装置に使用されるGTO（gate turn
off）サイリスタなどは電流が大きいため、その
電流OFF時の保護回路の中には、スナバーコン
デンサが使用される。このようなスナバーコンデ
ンサにおいては、そのコンデンサの内部インダク
タンスを極力低く抑える必要があるため、従来、
内部結線などの工夫によつてインダクタンスの低
減を計つている。 このような従来例として、例えば、特開昭62−
176122号公報においては、素子配線の工夫による
磁束相殺作用を利用して抵インダクタンス構造と
している。 さらに、この公報の構造の応用発展として、大
容量、大電流の場合は、素子数も多くなり、それ
に伴い、端子数も２本から４本へと４端子方式に
よる構造も容易に考えられる。第４図は、このよ
うな４端子方式のコンデンサの一例を示す図であ
り、図中２１はコンデンサ素子、２２はコンデン
サ素子間に挿入される絶縁紙、２３はリード線、
２４は金属ケースの上蓋に取付けられたボルト端
子を示している。 このようなコンデンサの基本的な構造と考え方
は次の通りである。 箱形の金属ケースに複数のコンデンサ素子２
１を収納し、上蓋碍子のボルト端子２４より電
極を取出す。 内部のコンデンサ素子２１の配列は、隣接す
るコンデンサ素子２１に互いに逆向き電流が流
れるようにする。コンデンサ素子２１より引出
されるリード線２３は、電流の向きが逆の向き
のものを一対として接近させ、それぞれ碍子の
ボルト端子２４に接続することにより磁束を相
殺させる。 外部のボルト端子２４を、大電流に対応させ
るに当たつては、太いボルト端子を一対のみ用
いるという手段はとらず、複数のボルト端子対
を使用して電流分布の均一化を計る。 金属ケースの材質としては、非磁性体を使用
する。 しかしながら、以上の方法は、隣接するコンデ
ンサ素子２１に互いに逆電流が流れるようにコン
デンサ素子２１の配列を制限しなければならず、
そのためには、隣接する素子間に絶縁紙２２を挿
入するなどの絶縁構成も必要となる。また、配線
に当たつては、電流が逆向きのリード線２３を対
とするように結線するなど、工数がかかり、しか
もボルト端子２４も複数対設けることから、構造
が複雑化する。さらに、このような構造で、高圧
クラスの大容量のコンデンサを構成した場合に
は、配線の複雑さから来る漏れ磁束の影響もあ
り、インダクタンスの低減が極めて困難となる。
例えば、4μF−3000VDCのコンデンサを、以上の
ような構造とした場合、そのインダクタンスは
0.07μH近くと高くなり、このクラスに要求され
ている0.05μH以下の低インダクタンスを実現す
ることは困難である。 一方、構造が複雑であり、特に配線のために大
きなスペースを要するため、ケースが大型化し、
重量が増大する欠点もある。 ［考案が解決しようとする課題］ 以上説明したような、素子配線の工夫による磁
束相殺作用を利用したコンデンサの欠点は、次の
ように整理できる。 金属ケースにコンデンサ素子を収納した場
合、磁束相殺のための素子配列、リード線の配
線工夫のみでは、その構造の複雑さからインダ
クタンスの低減に限界がある。 構造が複雑であることから、作業製が悪く、
工数がかかり、量産向きでない。 配線のために大きなスペースを要するため、
全体が大型化し、重量が増大してしまう。 本考案は、以上のような従来技術の課題を解決
するために提案されたものであり、その目的は、
簡略な構造により、大容量、大電流の場合におい
ても充分にインダクタンスを低減でき、作業性に
優れ、量産に好適であり、しかも小型・軽量化に
優れたコンデンサを提供することである。 ［課題を解決するための手段］ 本考案によるコンデンサは、素子の形状を円筒
形としたことを構成の特徴としている。即ち、本
考案は、円筒形のハードコアに、誘電体と金属電
極箔とを電極はみ出し方式で巻回して円筒形のコ
ンデンサ素子を形成し、このコンデンサ素子の両
側の巻回端面にリング状の金属板を接続して電極
を取出し、コンデンサ素子の外周部には、この外
周部を覆うように絶縁物を固着したものである。 ［作用］ 以上のような本考案のコンデンサは、極めて簡
略な構造の円筒形の単一素体を使用しており、素
子配列の工夫や配線の工夫の必要ない構造であ
る。従つて、大容量、大電流の場合においても充
分にインダクタンスを低減でき、作業性に優れ、
量産にも好適である。 また、単一素体としていることから、金属ケー
ス内に収納する必要がなく、特に配線のためのス
ペースが不要であるため、大幅に小型、軽量化で
きる利点もある。 さらに、素子の形状を円筒形としていることか
ら、ハードコアの内径をサイリスタを挿入可能な
大きさとすれば、ハードコアの中空部にサイリス
タを挿入するたことができるため、サイリスタと
コンデンサの接続配線も最短にすることができ、
配線インダクタンスをほとんど無視できるような
抵インダクタンスのスナバー回路を構成できる利
点もある。 ［実施例］ 以下に、本考案を、GTOスナバー用の4μF−
3000VDCのコンデンサに適用した一実施例を第
１図乃至第３図を参照して具体的に説明する。こ
こで、第１図はコンデンサの外観を示す図であ
り、Ａは正面図、Ｂは側面図、第２図は第１図Ａ
のＡ−Ａ線断面図、第３図は素子の積層構成を示
す拡大断面図である。 第１図及び第２図に示すように、本考案の実施
例として、外径80mm×幅50mmの円筒形の巻芯ハー
ドコア１の周囲に、円筒形のコンデンサ素子２を
形成し、このコンデンサ素子２の両側の巻回端面
に厚さ２mmのリング状の電極銅板（金属板）３を
半田付け固定し、さらに、コンデンサ素子１の外
周部には、外径146mm×幅50mm、内径140mm、肉厚
３mmの円筒形絶縁物４を嵌め込み、コンデンサを
形成した。なお、電極銅板３には、半田付けし易
いように、その周方向を８等分する位置に径８mm
の８個の孔５を設けた。また、円筒形絶縁物４
は、コンデンサ素子１との間に隙間に樹脂を流し
込むことでコンデンサ素子１に固着した。 この場合、コンデンサ素子１を形成するに当た
つては、幅50mm×厚み15μの１枚のコンデンサ紙
１１の両側に、幅50mm×厚み15μのポリプロピレ
ンフイルム１２と幅50mm×厚み12μのポリプロピ
レンフイルム１３を各１枚ずつ重ね合わせてなる
誘導体１４の上に、幅45mm×厚み6μの１枚のア
ルミニウム電極箔（金属電極箔）１５を誘電体１
４より２〜３mmずらして重ね合せたものを積層単
位とし、第３図に示すように、アルミニウム電極
箔１５のはみ出し位置を逆方向として２単位重ね
合せ、電極はみ出し構造の積層シートとした。そ
して、この積層シートを巻芯ハードコア１の周囲
に307回転巻回することにより、円筒形絶縁物４
内に挿入可能な程度の寸法のコンデンサ素子１を
形成した。 一方、本実施例と比較する従来例として、第４
図に示した従来の構造で、4μF−3000VDCのコン
デンサを次のようにして製造した。即ち、本実施
例と全く同様の誘電体１４とアルミニウム電極箔
１５とを使用し、第３図に示すように積層して電
極はみ出し構造の積層シートとし、この積層シー
トを使用して、第５図に示すような厚さ25.4mm×
幅88.2mmのコンデンサ素子２１を製造した。そし
て、このようなコンデンサ素子２１を６本用意
し、第４図に示すように、隣接する素子２１間に
絶縁紙２２を挟んで重ね合せて、各素子２１の電
極面をリード線２３により上蓋のボルト端子２４
に接続して従来例のコンデンサとした。この場
合、素体寸法は、160mm×55mm×88mmとなつた。 以上のように製造した本実施例と、従来例との
比較を次頁の表に示す。
【表】
この表からわかるように、インダクタンスにつ
いては、従来例では、0.05〜0.06μHと高いのに対
し、本実施例では、0.035〜0.04μHとほぼ従来の
75％に低減されている。この値は、4μF−
3000VDCのコンデンサにおける0.05μH以下の低
インダクタンスの要求に充分応えられる値であ
る。また、配線が複雑である従来例の構造に対
し、本実施例の構造は至つてシンプルであるた
め、組立て作業性も良好である。さらに、このよ
うに構造が簡略であることから、本体体積につい
ても、従来例における1683.5cm3に対して、本実施
例においては、921cm3と従来のほぼ54％であり、
大幅に縮小されている。 なお、本考案は前記実施例に限定されるもので
はなく、例えば、誘電体や金属電極箔の具体的な
構成や、その巻回数、コンデンサ素子の寸法など
は、用途や定格に応じて適宜選択可能である。ま
た、電極用の金属板や素子の外周部の絶縁物など
の材質や固着構成なども適宜選択可能である。 ［考案の効果］ 以上説明したように、本考案においては、円筒
形の単一素体を使用する簡略な構造により、大容
量、大電流の場合においても充分にインダクタン
スを低減でき、作業性に優れ、量産に好適であ
り、しかも小型・軽量化に優れたコンデンサを提
供できる。
いては、従来例では、0.05〜0.06μHと高いのに対
し、本実施例では、0.035〜0.04μHとほぼ従来の
75％に低減されている。この値は、4μF−
3000VDCのコンデンサにおける0.05μH以下の低
インダクタンスの要求に充分応えられる値であ
る。また、配線が複雑である従来例の構造に対
し、本実施例の構造は至つてシンプルであるた
め、組立て作業性も良好である。さらに、このよ
うに構造が簡略であることから、本体体積につい
ても、従来例における1683.5cm3に対して、本実施
例においては、921cm3と従来のほぼ54％であり、
大幅に縮小されている。 なお、本考案は前記実施例に限定されるもので
はなく、例えば、誘電体や金属電極箔の具体的な
構成や、その巻回数、コンデンサ素子の寸法など
は、用途や定格に応じて適宜選択可能である。ま
た、電極用の金属板や素子の外周部の絶縁物など
の材質や固着構成なども適宜選択可能である。 ［考案の効果］ 以上説明したように、本考案においては、円筒
形の単一素体を使用する簡略な構造により、大容
量、大電流の場合においても充分にインダクタン
スを低減でき、作業性に優れ、量産に好適であ
り、しかも小型・軽量化に優れたコンデンサを提
供できる。
第１図は本考案によるコンデンサの一実施例を
示す図であり、Ａは正面図、Ｂは側面図、第２図
は第１図ＡのＡ−Ａ線断面図、第３図はコンデン
サ素子の積層構成を示す拡大断面図である。第４
図は従来のコンデンサの一例を示す斜視図、第５
図は第４図のコンデンサに使用するコンデンサ素
子を示す斜視図である。 １……巻芯ハードコア、２……コンデンサ素
子、３……電極銅板、４……円筒形絶縁物、５…
…孔、１１……コンデンサ紙、１２，１３……ポ
リプロピレンフイルム、１４……誘電体、１５…
…アルミニウム電極箔、２１……コンデンサ素
子、２２……絶縁紙、２３……リード線、２４…
…ボルト端子。
示す図であり、Ａは正面図、Ｂは側面図、第２図
は第１図ＡのＡ−Ａ線断面図、第３図はコンデン
サ素子の積層構成を示す拡大断面図である。第４
図は従来のコンデンサの一例を示す斜視図、第５
図は第４図のコンデンサに使用するコンデンサ素
子を示す斜視図である。 １……巻芯ハードコア、２……コンデンサ素
子、３……電極銅板、４……円筒形絶縁物、５…
…孔、１１……コンデンサ紙、１２，１３……ポ
リプロピレンフイルム、１４……誘電体、１５…
…アルミニウム電極箔、２１……コンデンサ素
子、２２……絶縁紙、２３……リード線、２４…
…ボルト端子。
Claims (1)
- 円筒形のハードコアに、誘電体と金属電極箔と
を電極はみ出し方式で巻回して円筒形のコンデン
サ素子を形成し、このコンデンサ素子の両側の巻
回端面にリング状の金属板を接続して電極を取出
し、コンデンサ素子の外周部には、この外周部を
覆うように絶縁物を固着したことを特徴とする円
筒形コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988156740U JPH0546263Y2 (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988156740U JPH0546263Y2 (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0276829U JPH0276829U (ja) | 1990-06-13 |
| JPH0546263Y2 true JPH0546263Y2 (ja) | 1993-12-03 |
Family
ID=31435550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988156740U Expired - Lifetime JPH0546263Y2 (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0546263Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000260658A (ja) * | 1999-03-06 | 2000-09-22 | Shizuki Electric Co Inc | コンデンサ及びコンデンサを備えた端子板 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5484054U (ja) * | 1977-11-26 | 1979-06-14 | ||
| JPS55164830U (ja) * | 1979-05-12 | 1980-11-27 | ||
| JPS562237U (ja) * | 1979-06-20 | 1981-01-10 |
-
1988
- 1988-11-30 JP JP1988156740U patent/JPH0546263Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0276829U (ja) | 1990-06-13 |
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