Устройство для зажигания газоразрядных приборов с поджигательным электродом типа игнитрона Советский патент 1941 года по МПК H02M1/02 

Предметом настолщего изобретения является устройство, преднИзначееное для зажигания катойного пятна в гааоразрядаых приборах, в. которых зажИгаиие указанного пятна осуществляется прИ помощи специального паджйгательяого электрода, погруженного в жидкий (ртутный) катод, .причем в требуемый момент зажигания через поджигательяый электрад прапускается достаточный для зажигания «ток поджигания. К таким приборам относятся, так называемые, -игнифроны.

Особенное значение настоящее изобретение имеет для высоковольтных вгнитронов, зажигание xaTOiO,ного пятна у которых требуется производить от незайвсимой цейи поджигательного электрода. Дело в то-м, что применять в высоковольтных игЕЕТронах тот метод зажигания, который п ракти1куется для низковольтных игнитронов, в случаев может оказаться неприемлемым.

Как известно, для зажигания низковольтных игнитронов обычно применяется схема, в которой между

аиодом и катояом иг-нктрона включается тот или иной электрический веЕтиль, например, газотрон или тиратроН. В этой схеме ток, проходящий /через вентиль и поХЖигательный электрод, одновременно, накладывается на ток, протекающий в анодной цепи. Для того, чтобы этот ток не был чрезмерно велик, при высоковольтных игнитронах, очевидно, пришлась бы вводить довольно больщое ограничительное сопротивление, что усложнило бы установку ,и вызвало бы расход электрической энергии. Кроме того, такой метод зажига:ния, очевидно, потребовал бы вспомогательных электрических вентилей, рассчитан,ньгх на полную амплитуду обратного напряжения игни:трона.

Из вышесказанного вытекает желательность применения - независимого зажигания для высоковольтных игнитронов.

Если обратиться к схемам независимого зажигания, то можно видеть, что и здесь возникает ряд серьезных трудностей. Основной из них является необходимость пропускания через поджигательный электрод ораВНйтельно узких импульсов тока, так как титаиие цепи поджигательного- электрОД1а1 от обычного источника nepeM eHHOipo синусоидального тока для игнитронов совершенно иедопустимо: во-первьк, в этом случае за счет обратной полуволны нагеряжения будет иметь место зажигание катодяого пятна на поджигательщом электроде и, во-вторых, его перегревание. Оба эти фактора приводят к быстрому разрушению поджигате-льного электрода и, следовательно, к выходу игнитрона из строя.

При создании импульсов тока через поджигательный электрод, в свою о:чербдь, возникают трудности, связаиные с тем обстоятельством,

что эти импульсы должны быть ДОБОЛЬНО велики (порядка нескольких ам1пер оо амплитуде). Если для этих целей применять обычные схемы, то очевидно, что придется использовать электрические вентили на довольно большие значения тока (газотроны или тиратроны). Эти вентили доеолыго громоздки и, кроме того, требуют особых условий эксплоатации, например, предварительного п|ротрева. перед пуском, ограничения амплитуды тока, соблюдения температуры окружаюш,ей среды в определенных пределах и пр. Далее, эти вентили требуют довольно громоздкого трайсформатОра накала, что увеличивает габариты установки и ее стоимость. Ряд схем, например, схемы с релаксационным генератором, неу1добны в том отношении, что для «их требуется иметь источник постоянного тока, например, выпрямительно-е устройство. Это обстоятельство усложняет устройство и делает его более громоздким.

Указанные нбдостаткв устраняются применением настоящего изобретения. Сущность его может быть понята из рассмотрения последующего описания, иллюстрированного прилагаемым чертежом, на фиг. 1 которого показана принципиальная схема устройства, еа фиг. 2 - один из возможных вариантов принципиальной схемы, Hia- фиг. 3 - кривые тОКа: во времени в первичной цепи лоджигания; на фиг. 4 показан ва1риант при1нципиаяьной схемы; иа фиг. 5 - кривые, соответствующий устройству по фиг. 4.

В устройстве по фиг. 1 газоразрйдиый прибор 1 типа игнитрона содержит в себе анод 2 и поджигательный электрод 3, погруженный в жидкий катод 10. Анодная цепь игнитрона питается от источника переменного тока, например, трансформатора 4. В анодную цепь включена полезная нагрузка 5. Хотя на фиг. I показана однофазная схема выпрямления, однако, вообще говоря, здесь может быть любая многофазная схема.

Напряжение к цепи поджигательного электрода подается от источника б переменного тока; этот источник представляет собой понижающий трансформатор, в первичную цепь которого включено то или иное устройство 7, обладающее униполярной проводимостью, при помощи которого получаются узкие импульсы тока. Первичная цепь трансформатора 6, в свою очередь, питается от того или иного истОЧника 8 переменного тока. В первичную цепь этого источника МОжет быть включено фазовращающее устройство 9.

На фиг. 2 приведен один из возможных вариантов принципиальной схемы. Здесь в первичную цепь трансформатора 6 включена электронная лампа 10 с упраВЛяющей сеткой. В цепь сетки этой лампы включено сопротивление 11, шуятированное емкостью 12. Назначение этих элементов схемы заключается в создании смещающего сеточного напряж евия. Анодная цепь указанной электронной лампы питается ОТ источника переменного тока 8, в первичную цепь которого может быть введено фазовращающее устройство с целью регулирования момента зажигания игнитрона.

В цепь сетки подается переменное напряжение, находящееся в фазе с анодным. Благодаря тому, ЧТО трансформатор б, приключенный к поджигательному электроду

и катоду, взят понижающим, дастаточно большой ток через по)джигательный электрод получается при сравнительно малом токе в первичной цепи этого трансформатора, т. е. через электроиную лампу 10. В силу этого эта лампа может бытьвзята со сравнительно небольшими габаритными размерами.

На фиг. За показана кривая анодного тока указанной электронной лампы во времени. Эта кривая имеет вид узких импульсов, что объясняется действием сопротивления 11, шунтированного: емкостью 12,

Что касается тока в цепи поджигательного электрода, то его кривая во времени приблизительно будет иметь вид, показанный на фиг. 36. Этот тюк, по существу, будет переменным, но несимметричным относительно оса времени t. Так как обратный ток имеет сравнительна малые мгновенные значения, то зажигания катодного пятна на поджигательном электр01Де происходить «е бу|дет и он не будет разрушаться. Достоинством предлагаемой схемы является отсутствие выпрямительного устройства, что упрощает схему и делает ее более экономичной.

На фиг. 4 приведен еще один вариант принципиальной схемы. Он отличается тем, что в цепь сетки электронной ламИы 10 подается напряжение от обмотки 1:3, накадящееся в противофазе с напряж ением обмотки 14 трансформатора 8. КроiMe ТОГО в цепь этой сетки подается напряжение от пикового трансформато:ра 15, фаза которого может быть регулируема. В этом случае лампу 10 полезно иметь с «левой характеристикой зависимости- ано:дного тока от сеточного напряжения. При этом МОЖНО подобрать такОй режим, чтобы ток сетки за положительную волну анодного напряжения отсутствовал. Для ограничения сеточного тока при отрицательной полуволне анодного напряжения в

цепь сетки может быть В ведено сопротивление 16.

На фиг. 5а показана кривая напряжения ВО времени непосредственно между сеткой и катодом лампы 10 для случая схемы по фиг. 4.

На фиг. 56 показана соответствующая кривая анодного тока лампы. Как видно из этой фигуры, анодный ток имеет вид узких импульсов. Нетрудно представить себе и кривую тока, про-ходящего через поджигательный электрод.

П р е д м е т изобретения.

1.Устройства для зажигания газоразрядных приборов с поджргательным электродом типа игнитрон, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что цепь поджигательного электрода присоединена к понижающеМ:у трансформатору, в первичную цепь которого включено приспособление с униполярной проводимостью, подающее узкие импульсы тока синхронно с напряжением, -питающим анодную цепь газоразрядного прибо-ра.

2.Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся применением, в качестве приспособления с уни полярной проводимо:стью, электронной лампы, в цепь управляющей цепи которой паследавательно с источником переменного тОКа включено сопротивление, шунтированное емкостью.

3.Форма выполнения устройства по Пп. 1 и 2, отл :и ча ю щ а яс я тем, что цепь сетки электронной лампы соединена с источником переменногО напряжения, находящегося в противофазе с анодным напряжением, и кроме того с пиковым трансформатор-ом, фаза положительного импульса которого может быть смещаема в пределах положительного полупериода анодного напряжения.