Ртутный выпрямитель

Ртутный выпрямитель является распространенным устройством, предназначенным для выпрямления неременного тока в постоянный, который необходим для зарядки аккумуляторов.
На рисунке представлена простейшая схема ртутного выпрямителя небольшой мощности. Выпрямитель состоит из стеклянной колбы, из которой откачан воздух до высокого вакуума. На дне колбы находится жидкая ртуть, являющаяся катодом. В боковые отростки колбы впаяны проводники, снабженные графитовыми наконечниками, являющимися анодами. Рядом с катодом находится еще один отросток, содержащий вспомогательный анод. Он необходим для включения выпрямителя в работу.
Ртутный выпрямитель
Во время включения выпрямителя вспомогательный анод приходит в соприкосновенние с катодом. Соприкосновение достигается наклоном колбы с помощью соответствующего приспособления, которое обычно имеет ручное управление (может быть сделано и автоматическим). По возвращении колбы в вертикальное положение между катодов и вспомогательным анодом возникает дуга. Дуговой разряд переходит на рабочие аноды, так как вся колба заполнена парами ртути.

В момент образования дуги на поверхности ртутного катода возникает светящееся катодное пятно, являющееся источником электронов. Электроны направляются к аноду, находящемуся в данный момент под положительным потенциалом относительно катода. На своем пути к аноду электроны выбивают из атомов ртути такие же электроны, которые также двигаются к аноду.

Образовавшиеся ионы ртути (лишенные электронов атомы) будут двигаться к катоду, так как они имеют положительный заряд. Ударяясь об атомы ртути катода, ионы будут выбивать из него новые электроны, а сами будут превращаться в атомы ртути.

Видимый при работе ртутного выпрямителя дуговой разряд между катодом и анодами состоит из двух противоположно направленных потоков (потока электронов от катода к тому из анодов, который находится под положительным потенциалом, и потока ионов в сторону катода). Этот процесс в выпрямителе происходит с большой скоростью, определяемой частотой выпрямляемого переменного тока. При частоте сети 50 гц (периодов в секунду) каждая полуволна переменного тока будет иметь продолжительность 0,01 сек, следовательно, дуга будет перебрасываться с одного анода на другой через 0,01 сек. Как видно из рисунка, выпрямленный ток будет не строго постоянным, а пульсирующим, т. е. он будет иметь неизменное направление, но периодически изменяющуюся величину. Сглаживание пульсаций тока может быть произведено электрическим фильтром.
Ртутный выпрямитель
Отметим, что при разомкнутой внешней цепи, т. е. без нагрузки, ртутный выпрямитель работать не будет. Поэтому после каждого отключения нагрузки и включения новой нагрузки ртутный выпрямитель надо включать в работу снова.

Кроме рассмотренных ртутных выпрямителей со стеклянными колбами в более мощных устройствах (обычно выше 100 квт) используют стальные резервуары, из которых во время работы воздух удаляется непрерывно вакуумными насосами. В настоящее время имеются конструкции мощных выпрямителей и без насосов (с постоянным вакуумом).


Смотрите также:

Последнии статьи


Оставить комментарий

#