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Stromversorgung & Leistungselektronik Spezielle Bauform, gute Kühlung

27.04.2016

Bei der Automobilproduktion kommt es in vielen Bereichen auf Genauigkeit an, zum Beispiel im Karosseriebau. Für die präzise Fertigung der benötigten Teile sorgen die Schweißinverter der Hamburger Firma Harms & Wende. Besonders aufgebaute, wärmeabführende Kondensatoren gewährleisten, dass die Inverter stets zuverlässig und effizient arbeiten.

In der Fahrzeugproduktion muss jedes Teil stimmen. So auch im Karosserierohbau, wo es darauf ankommt, die Schweißpunkte in der Produktion von Kfz-Karosserieteilen präzise zu setzen. Dafür werden unter anderem die Genius-HWI-Inverter des Unternehmens Harms & Wende Hamburg (HWH) als Stromquellen und Prozesssteuerungen eingesetzt. Sie sind speziell für Punktschweißungen im Karosserierohbau ausgelegt.

Um die hohen Anforderungen aus der Automobilbranche zu erfüllen, unterliegen die Schweißinverter von HWH, und damit auch alle dort verbauten Bauteile, strengen Qualitätsvorgaben. Als Partner für die Zulieferung von Kondensatoren, die in diesen Schweißinverter zum Einsatz kommen, hat HWH das in Husum ansässige Unternehmen FTCAP gewählt.

Angepasste Kondensatoren

FTCAP hat seine Kondensatoren an die Bedürfnisse der HWH-Produkte angepasst, denn die Einbausituation in den Invertern ist anspruchsvoll. Darum entwickelte FTCAP eine spezielle Bauform für HWH, bei der zwei Kondensatoren zu einem Paket zusammengefügt wurden, um die Montage zu vereinfachen.

Mit den im Laufe der Jahre wachsenden Anforderungen an die Schweißstromquellen wurden auch die Kondensatoren angepasst: Für die jüngste Generation der Inverter war eine möglichst kompakte Bauform gefragt. Dabei sollten die idealen Kondensatoren eine hohe Spannungsfestigkeit und einen kleinen inneren Verlustwiderstand (ESR) aufweisen. Dies war erforderlich, damit bei den hohen Stromlasten beim Widerstandsschweißen so wenig Verlustwärme wie möglich entsteht.

Interner Aufbau optimiert

Die Entwickler von FTCAP fanden eine passende Lösung, die die verschiedenen Punkte der Anforderungsliste von HWH erfüllte: Weil es bei den Invertern von HWH auf hohe Kapazität bei gleichzeitig geringen Wärmeverlusten ankam, boten sich Kondensatoren der GW-Baureihe von FTCAP an. Diese sind so konzipiert, dass trotz der kompakten Bauform eine hohe Leistungsfähigkeit gewährleistet ist. Durch ihren optimierten internen Aufbau wird ein hohes CV-Produkt (Kapazitäts-Spannungsprodukt) erreicht. Vorteil: Bei einer Strombelastung wird von Anfang an die Verlustleistung niedrig gehalten. Zusätzlich sorgten spezielle Wickelaufbauten für eine geschickte Kontaktierung an den Deckeln, sodass die Wärme optimal an den Becher abgegeben wird. Die Besonderheit an der Bauform der GW-Kondensatoren ist die spezielle Bodenstruktur. Über sie wird die dennoch entstehende Wärme optimal an einen Kühlkörper weitergeleitet.

Spezielle Bauform bietet Vorteile

Die Stufenform bewirkt, dass der Boden trotz des darin befindlichen Schrumpfschlauchs plan ist und sich somit sehr gut mittels Wärmepad auf einen Kühlkörper montieren lässt. Dabei werden Lufteinschlüsse vermindert, die zu einer schlechteren Wärmeabfuhr aus dem Kondensator auf den Kühlkörper führen würden. So kann trotz der kompakten Bauform eine große Last verarbeitet werden. Eine positive Nebenerscheinung ist, dass das Pad und die Montage mit einer Ringschelle den Kondensator gegen den Kühlkörper elektrisch isolieren. Damit wird eine große Kriechstrecke bereitgestellt, über die Fehlerströme gegen Erde abfließen können.

Da durch die spezielle Bauform sowohl Platz als auch Kühlleistung eingespart wird, senkt das insgesamt auch die Kosten.
Die Modelle der jüngsten Generation der GW-Kondensatorserie sind in einem größeren Temperaturbereich bis 125 °C bis 100 V einsetzbar, was deren Anwendungsbereiche erweitert.

Bildergalerie

  • Speziell abgestimmt auf die Anforderungen der Automobilindustrie: der Genius MFI-Inverter mit FTCAP-Elektrolytkondensator der GW-Baureihe.

    Bild: FTCAP

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