ВАКУУМНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВЕНТИЛЬ Советский патент 1975 года по МПК H02M7/06 

1

Известен вакуумный электрический вентиль для коммутации импульсных токов порядка десятков килоампер (плазменный вентиль), требующий вспомогательного поджигания при работе.

Предлагаемый вакуумный вентиль отличается от известного тем, что для уменьшения напряжения зажигания разряда при положительном напряжении на аноде, газоразрядный промежуток помещен в магнитное поле, линии которого дважды пересекают катод, не попадая на анод. Уменьщение напряжения зажигания дугового разряда позволяет обойтись без предварительного поджигания газоразрядного промежутка. Магнитное поле создается соленоидом, расположенным вокруг металлической камеры-катода, (внутр и которой помещен анод в .виде диска. Поскольку в 1вентиле используется дуговой разряд сила тока может достигать больщой величины, что позволяет использовать вентиль в качестве мощного выпрямителя. Для достижения необходимого теплоотвода при больщой силе выпрямленного тока катод снабжен системой водяного охлаждения.

На чертеже изображен предложенный вакуумный электрический вентиль в разрезе.

Соленоид 1 создает магнитное поле, силовые линии которого дважды пересекают катод 2, не пересекая анода 3. При положительном напряжении на аноде в результате пересечения магнитного и электрического полей возникает «потенциальная яма, попав в которую электроны не могут выйти и совершают колебательные движения вдоль силовых линий магнитного поля, одновременно дрейфуя вокруг оси системы. Двигаясь достаточно долго, электроны про-изводят ионизацию таза в условиях, когда длина свободного пробега электронов значительно больще длины разрядного промежутка. Напряжение зажигания разряда при этом значительного понижается и зажигание газоразрядного промежутка происходит без предварительного поджигания. Так как вентиль работает в режиме дугового разряда, падение напряжения на промежутке анод-катод мало, поэтому ток разряда может достигать тысяч ампер. Для достижения необходимого теплоотвода при выпрямлении электрического тока большой величины катод системой 4 водяного охлаждения.

При отрицательном аноде «потенциальной ямы не образуется и происходит быстрая деионизация газа на электродах. Для нормальной работы вентиля давление газа в разрядном промежутке должно быть порядка 10 мм ртутного столба. Откачка производится через патрубок 5. Газ в разрядный промежуток подается по трубке 6 через регулируемый натекатель.

Предмет изобретения

1. Вакуумный электрический вентиль, содержащий холодный катод и анод, помещенные в магнитное поле, отличающийся тем, что, с целью уменьшения напряжения зажигания дугового разряда при высоком положительном напряжении на аноде, он содержит создающий

магнитное поле соленоид, расположенный вокруг металлической камеры-катода, внутри которой помещен анод в виде диска.

2. Вентиль по п. 1, отличающийся тем, что, с целью достижения необходимого теплоотвода при выпрямлении электрического тока большой величины, катод снабжен системой водяного охлаждения.