Ионно-механический выпрямитель Советский патент 1936 года по МПК H01J13/50 H02M7/30 

Уже известны ионно-механические выпрямители, в которых параллельно с главным механическим выпрямителем с ртутной струей, находящейся под воздействием вращающегося магнитного поля и поочередно замыкающей контакты пластины, включен ионный вспомогательный выпрямитель, служащий для улучшения коммутации главного выпрямителя.

В предлагаемом ионно-механическом выпрямителе оба выпрямителя-главный и вспомогательный-совмещены в одном находящемся под вакуумом сосуде и помимо контактных пластин.

На чертеже фиг. 1 изображает схематически предлагаемый выпрямитель; фиг. 2-деталь его устройства; фиг. 3- возможное видоизменение той же детали и фиг. 4-схематический вид всей установки.

Применяемое в предлагаемом выпрямителе гибкое сопло 3 (фиг. 2), изготовленное в виде цилиндрической пружины, поляризуется постоянным током и помещается в трехфазное вращающееся поле, образованное обмотками 8 и сердечниками 9, взаимодействуя с постоянным потоком, оно заставляет сопло колебаться синхронно частоте, причем колебания принимают характер колебаний кругового маятника. Ртутная струя гголучает вследствие круговых колебаний сопла

вид конусной спирали, падает на центральный контакт 4 (фиг. 1) и стекаег с него на контакты 5, Соединенные с фазами трансформатора J, чем периодически замыкает цепь фаз с положительным полюсом системы. В этом же сосуде помещаются аноды 6, потенциал которых благодаря компенсирующим обмоткам 2 выше, нежели потенциал контактных пластин 5 на величину, равную падению напряжения в дуге, вследствие чего дуга, возникающая между струей и пластиной, переходит с пластины на анод.

Незадолго до прекращения анодных токов струя размыкает цепь центральной контактной пластины, чем возбуждает дугу. Катодное пятно при этом появляется на ртутной струе. Напряжение с компенсирующей обмотки переключает анодный ток с пластины на анод. За время протекания тока череа анод расстояние между пластиной и струей увеличивается и достигает 3- 5 мм. Пространство между ними деионизируется и температура паров ртути падает. Вследствие этих явлений появившееся в момент прекращения анодного тока отрицательное напряжение трансформатора должно иметь значительную величину, чтобы перекрыть промежуток между пластиной и струей. По данным Прайн ;а и Марти напряжение перекрытия зависит не столько от расстояния между электродами и степени ионизации, сколько от температуры паров ртути. В данном случае охлаждение паров в промежутке будет весьма интенсивным и вполне достаточным, чтобы исключить возможность обратного пробоя при напряжениях выпрямленного тока порядка 400-500 V. После прекращения анодного тока катодное пятно гаснет, так как в следующей фазе ток протекает по струе и пятно появляется вновь после очередного размыкания струи. Таким образом физический процесс в этом типе выпрямителя будет аналогичен выпрямителю, имеющему синхронное возбуждение, вследствие чего длина дуги может быть незначительной и, а вместе с этим, падение напряжения в дуговом разряде не превысит 15 V.

На фиг. 4 дан схематический вид всей установки. Электромагнитный насос 12 поднимает ртуть до высоты стабилизатора 15 и сливается через насос Шпренгеля обратно вниз. Стабилизатор служит для получения постоянства напора ртутной струи. Вакуум создается диффузионным насосом 16 и капельным насосом Шпренгеля 14. Из изложенного видно, что вращающиеся части в системе соверщенно отсутствуют.

Ртуть может иметь посторонние примеси вследствие истирания струей поверхности некоторых деталей, поэтому для постоянной очистки ртути конструкция диффузионного насоса должна быть такой, чтобы конденсированная в насосе ртуть поступала в электромагнитный насос.

Предмет изобретения.

1.Ионно-механический выпрямитель, в котором параллельно с главным механическим выпрямителем с ртутной струей, находящейся под воздействием вращающегося магнитного поля и поочередно замыкающей контактные пластины, включен ионный вспомогательный выпрямитель, служащий для улучщения коммутации главного выпрямителя, отличающийся тем, что оба выпрямителя- главный и вспомогательный совмещены в одном находящемся поД вакуумом сосуде так, чтобы ртутная струя, замыкающая поочередно контакты 5 переменного тока с центральным контактом 4, при разрыве указанных контактов и установлении вольтовой дуги оказывалась бы в роли катода ионного выпрямителя, аноды 6 которого, установленные в том же сосуде и действующие лищь в период коммутации, соединены с компенсирующей обмоткой 2, обеспечивающей установление ионной дуги в требуемые моменты.

2.Форма выполнения выпрямителя, отличающаяся применением гибкого сопла для ртутной дуги выпрямителя. к авторскому свидетельству И. Д. Школина № 48875

ФигЗ

Фиг 4.