Игнитрон - Ignitron

(1) анод, (2) катод, (3) воспламенитель, (4) ртуть, (5) керамические изоляторы, (6) охлаждающая жидкость

An игнитрон это тип газонаполненная трубка используется в качестве контролируемого выпрямитель и датируется 1930-ми годами. Изобретенный Иосиф Слепян во время работы на Westinghouse Компания Westinghouse была первоначальным производителем и владела правами на товарный знак на имя «Ignitron». Игнитроны тесно связаны с ртутно-дуговые клапаны но отличаются способом зажигания дуги. Они действуют аналогично тиратроны; запускающий импульс на воспламенитель электрод включает устройство, позволяя протекать сильному току между катод и анод электроды. После включения ток через анод должен быть уменьшен до нуля, чтобы вернуть устройство в непроводящее состояние. Они используются для переключения высоких токов в тяжелых промышленных приложениях.

Строительство и эксплуатация

Выпрямители Ignitron в производственном процессе, 1945 г.

Игнитрон обычно представляет собой большой стальной контейнер с лужей Меркурий внизу, который действует как катод во время операции. Большой графит или цилиндр из тугоплавкого металла, удерживаемый над бассейном с помощью изолированного электрического соединения, служит анод. Зажигающий электрод (называется воспламенитель), изготовленный из тугоплавкого полупроводникового материала, такого как карбид кремния,[1] кратковременно пульсируют сильным током, чтобы создать слой электропроводящей ртути плазма. Плазма быстро перекрывает пространство между ртутным резервуаром и анодом, обеспечивая высокую проводимость между основными электродами. На поверхности ртути при нагревании образовавшейся дугой высвобождается большое количество электроны которые помогают поддерживать ртуть дуга. Таким образом, поверхность ртути служит катодом и текущий обычно только в одном направлении. После зажигания игнитрон будет продолжать пропускать ток до тех пор, пока ток не будет прерван извне или напряжение, приложенное между катодом и анодом, не изменится на противоположное.[2]

Приложения

Игнитроны долгое время использовались в качестве сильноточных выпрямителей в крупных промышленных и коммунальных установках, где тысячи ампер AC должен быть преобразован в ОКРУГ КОЛУМБИЯ, такие как алюминий плавильные заводы. Игнитроны использовались для управления током в электрических сварка машины. Большой электродвигатели также управлялись игнитронами, используемыми в закрытых[требуется разъяснение ] способом, аналогичным современным полупроводниковым устройствам, таким как выпрямители с кремниевым управлением и симисторы. Многие электрические локомотивы использовал их вместе с трансформаторы для преобразования переменного тока высокого напряжения из воздушные линии относительно низкого напряжения постоянного тока для тяговые двигатели. Железная дорога Пенсильвании E44 грузовые локомотивы несли на борту игнитроны, как и российские ВЛ-60 грузовой локомотив. Для многих современных приложений игнитроны были заменены твердотельными альтернативами.

Потому что они гораздо более устойчивы к повреждениям из-за сверхток или обратного напряжения, игнитроны все еще производятся и используются в некоторых установках, а не полупроводники. Например, специально сконструированные "импульсные" игнитроны все еще используются в некоторых импульсная мощность Приложения. Эти устройства могут переключать сотни килоампер и выдерживать напряжение до 50 кВ. Аноды в этих устройствах часто изготавливаются из огнеупорный металл, обычно молибден, для обработки обратного тока во время звон (или колебательные) разряды без повреждений. Импульсные игнитроны обычно работают на очень низких рабочие циклы. Их часто используют для переключения высокой энергии конденсатор банки во время электромагнитное формование, электрогидравлическое формование, или для аварийного короткого замыкания источников питания высокого напряжения ("лом" переключение).

Игнитрон на 56 ампер. Видны соединения рубашки охлаждения. При использовании устройство монтировалось так, чтобы текст располагался вертикально.

Сравнение с ртутно-дуговым клапаном

Хотя основные принципы формирования дуги, а также многие аспекты конструкции очень похожи на другие типы ртутно-дуговых вентилей, игнитроны отличаются от других ртутно-дуговых вентилей тем, что дуга зажигается каждый раз, когда проводится цикл проводимости. запускается, а затем гаснет, когда ток падает ниже критического порога.

В других типах ртутно-дуговых клапанов дуга зажигается только один раз при первом включении клапана и после этого остается постоянно включенной, чередуя основной анод (аноды) и маломощный вспомогательный анод или цепь поддержания активности. Более того, управляющие сетки необходимы для того, чтобы регулировать время начала проводимости.

Действие зажигания дуги в контролируемое время, каждый цикл, позволяет игнитрону обходиться без вспомогательного анода и управляющих решеток, необходимых для других ртутно-дуговых клапанов. Однако недостатком является то, что электрод зажигания должен располагаться очень точно, едва касаясь поверхности ртутной ванны, а это означает, что игнитроны должны устанавливаться очень точно в пределах нескольких градусов от вертикального положения.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Тернер стр. 7-182
  2. ^ Л.В. Тернер, (ред), Справочник инженера-электронщика, 4-е изд. Ньюнес-Баттерворт, Лондон, 1976 г. ISBN  0408001682 страницы с 7-181 по 7-189

внешние ссылки