до есц = ео-бр, где е-напряжение на конденсаторе в начальный моментов, - эдс трансформатора, вр-значение зажигательного потенциала. В этот момент ток через В. пойдет вновь. Полный период изменений заканчивается, ограничиваясь временем ri+rg. Для кенотронного выпрямителя величину нужно принять равной О, и сопротивление кенотрона можно взять равным постоянной величине, т. е. предполагается работа до насыщения. Для ртутного В. можно исходить из вольтамперной характеристики вида, показанного на фиг. 7, где еЗОО V.

Из кривой фиг. 6 видно, что напряжение на кон-

денсаторе может превышать амплитуду трансформаторного напряжения и что ток г. может итти два раза или более за период, если R будет достаточно мало J и кривая конденсаторного напряжения пересечет кривую е второго полу периода, или второй фазы. Если же кривая не пересечет кривой ву, на протяжении того же периода, то получится пропуск в работе одного или нескольких кенотронов или анодов ртутного В. При кенотроне от указанных обстоятельств будет зависеть лишь изменение напряжения на конденсаторе той или другой частоты, иногда значительно более низкой, чем частота питающего тока, что и нужно учитьгаать при расчете фильтра. В ртутном же В. указанные пропуски имеют решающее значение, т. к. основное различие кенотронного и ртутного выпрямителей заключается в том, что реакция схемы ие оказывает никакого влияния на характеристику кенотрона, тогда как на характеристику ртутного В., показанную на фиг. 7, именно на величину Ср, реакция может оказать большое влияние, увеличивая иногда в десятки раз. При большой нагрузке, при нажатии ключа, т. е. уменьшении величины R, если такая нагрузка имеет место с момента пуска и не прерывается, обычно пропусков фаз не бьшает, почему опасным для ртутных выпрямителей будет период отжатия ключа, или переход от малой нагрузки к большой. Для ртутных В. условием для создания благоприятной реакции схемы, при которой ртутная колба будет работать хорошо, будет большой период свободных колебаний, т. е. малая величина а\

(т< (1,5-2),

Фиг. 7.

(12)

где т-число фаз и w -угловая частота питающего тока. Осуществление этого условия достигается включением дросселя L; условие (12) является достаточным, так как приводит к тому, что при включении выпрямительного устройства конденсатор С заряжается всеми фазами, а не одной или двумя, что, как видно из последующего рассмо-

трения свойств ртутной колбы, совершенно необходимо для получения малой величины вр.

Ртутная высоковольтная колба, при работе на емкость, при неправильной схеме часто дает потухание отдельных фаз, падение выпрямленного напряжения и т. д.; эти явления зависят от изменения величины зажигательного потенциала вр. Определим величину зажигательного потенциала в двух случаях: 1) независимо от влияния стенок трубок, в которых находятся аноды В., и 2) принимая во внимание влияние этих стенок. В первом случае наибольший зажигательный потенциал будет при прямолинейном распределении потенциала между катодом и анодом и будет равен:

ep = v-ll. (13)

где (Гд=10,4 V, Z-расстояние между электродами и X-длина свободного пути электрона. В зависимости от температуры колбы будем иметь, например, при Z = 20 см для зажигательного потенциала е:

t X в cjn ер В V

100 2,8 76

50 0,56 370

60 0,008 ,2 500

Отсюда видна необходимость вентиляции колбы при больших нагрузках. Во втором случае влияние зарядов на стенках найдем, исходя из вольтамперн. характеристики одного анода (фиг. 8), из которой видно, что в колбе имеются два устойчивых режима: электронный (ветвь ос) и ионный (ветвь de). При переходе от холостого хода к нагрузке всегда переходим через оба режима. Для

V50S

20tA

-1 ,-1-I-I-

10. idtoid Фиг. 8.

Фиг. 9.

электронного режима, полагая, что на стенках трубки имеется ртутное зеркало д

(фиг. 9), можно считать, что В = . где!)-

проницаемость (Durchgriff), Са -емкость анода и Сд-емкость поверхности д по отношению к катоду. Электронный ток через выпрямитель будет равен:

I={Vg+B-vJ, (14)

где V-потенциал поверхности д по отношению к катоду и К-постоянный коэфф. Здесь

Vg+D-V=V. (15)

Из фиг. 8 видно, что переход в ионный режим будет при токе г, для чего нужен управляюпщй потенциал Vgt=V. Отсюда зажигательный потенциал будет равен:

инении поверхности 1ывает,

F = OhF = ;F.

(16)

При соединении поверхности д с катодом, что часто бывает,

(17)

Обычно V 200-300 V и D = 10-20%, поэтому для зажигательного потенциала ер=1000-2 000V, Если поверхность д не соединена с катодом, то она может заряжаться до весьма высокой величины в период непрохождения тока через данный анод. Из ур-ия (16) видно, что при

F-(0,1-0,2)F -F наступит уже состояние высокого вакуума, т, е, ток через данный анод не пойдет совершенно, так как зансигательный потенциал будет больше анодного напряжения. Заряды на поверхностях трубки снимаются ионами в момент прохоясдения ионного тока, почему и необходимо выполнение условия, данного ранее соотношением (12). В указанном снятии зарядов или в отсутствии этого снятия и заключается влияние схемы на табл, 2.-о загкигательный потенциал, а значит и на работу В, Образование зеркальных поверхностей на колбе, на к-рых могут появиться заряды, зависит от плохой откачки колбы, почему такие колбы и дают высокий зажигательный потенциал. Присутствие газа (при дав.т1е-нии свыше 10~* мм рт, столба) может быть причиной другого недостатка высоковольтного вьшрямителя, а именно: образования обратного зажигания, при котором происходит

3, Р т у т н ы е В, Схема ртутного выпрямительного устройства дана на фиг. 10. Здесь 1-главный анодный трансформатор (I-первичная, II-вторичная обмотки), 2-трансформатор дежурного зажигания, 3-колба, I-рабочие аноды высокого напряжения, 5- аноды дежурного зажигания, 6 и 8-ртутные электроды, между которыми получается ртутная дуга, дающая, с одной стороны, пары ртути, а с другой-поток электронов, выбрасываемых светящими электродами дуги зажигания, 7-замыкатель, 9-фильтры передатчика (i-самоиндукция, С-емкость), Li-дроссель дежурного зажигания, - дроссель выпрямления. Эта схема пригодна для напряжений до 12 ООО V при выпрямленном токе в 3 А. Значительно рациональнее схема каскадного включения вьшрямителя по фиг. 11 (патент СССР № 777), дающая полную устойчивость работы устройства; число каскадов может быть доведено, при больших мощностях, до шести и даже восьми. Табл. 2 дает основные величины для различного числа фаз.

сновные величины для различного числа фаз.

Фиг. 10.

короткое замыкание между двумя анодами. При правильной откачке нетрудно сделать колбу на 10 000-12 000 V.

Здесь ед и ig-постоянные составляющие выпрямленного тока, e.-амплитуда переменной составляющей выпрямленного тока (иг-й гармоники), еэфф.фазн. и гэфф.фазн.- эффективные величины фазных эдс и тока. Для получения весьма малых пульсаций высокой частоты особенно удобно применение многофазных каскадных схем, питаемых током повышенной частоты (500-1 ООО пер.). При повышенной частоте зажигательный потенциал ртутной колбы понижается, опасность же обратного зажигания повышается; при высоких напряжениях срок службы колбы падает в виду более интенсивного распыления анодов. При частотах порядка 20 ООО пер. ртутный В.может применяться .тишь в том случае, если и аноды будут

из ртути, т. к. в противном случае распыление анодов выведет колбу из строя уже через несколько часов. Ртутное выпрямительное устройство более экономно в эксплоатации, т. к. кпд его выше и расходы на замену колб меньше, В табл. 3 дано сравнение установки мощностью в 36 kW с 2 ртутными колбами, включенными каскадом, с шестифазным выпрямлением шестью металлич. кенотронами.

Фиг. 11.

Табл. 3. - Сравнение стоимости эксплоатации ртутных выпрямительных устройств с кенотронными.

Как видно из таблицы, стоимость эксплоатации ртутного выпрямительного устройства при 36 kW составляет менее /go стоимости ее для металлических кенотронов. При увеличении мощности это отношение увеличивается, но все же и для самых благоприятных условий не превышает i/so-

В. для зарядки аккумуляторов для радио употребляются следующих типов: 1) механические, 2) электролитические, 3) оксидные, или вообще сухие пластинчатые, 4) газовые.

1)В механическом В. контактная система, управляемая самим выпрямляемым переменным током, включает в цепь одну половину периода и выключает другую. Это включение доляно: а) быть синхронно с выпрямляемым током и б) происходить тогда, когда величина тока, проходящего через выпрямитель, равна нулю. Если эти условия не выполнены, то происходит искрообразование, и выпрямитель выходит быстро из строя. Контактная система обычно состоит из железного якоря F (фиг. 12), к-рый поляризуется переменным током, проходящим через катушку S, и притягивается полюсами N и S постоянного магнита М. Прерывание происходит между контактами ki и и якорем F. Инерция колеблющейся системы дает сдвиг фазы между управляющим переменным током и колебаниями контактной прулшны, почему и должна быть применена компенсация этого сдвига помощью соответственно подобранных самоиндукции и емкости, включаемых в цепь выпрямляемого тока. При правильной компенсации сдвига включение в разрыв тока будет происходить

Фиг. 12.

Фиг. 13.

при нулевом его значении. Условие включения при г=0 не допускает применения в выпрямленном токе дросселей, почему, при работе В. на зарядку аккумулятора, ток и должен иметь вид, показанный на фиг. 13 внизу (вверху дано выпрямляющее напряжение). Ток тдкой формы может быть представлен в виде постоянного тока и наложенного на него переменного, имеющего эффективное значение

-/- . Этот послед-

НИИ составляет чистую потерю в приборе, потребляющем выпрямленный ток (например в аккумуляторной батарее), что значительно понижает кпд механич. В., к-рый едва достигает 50%. Механич. В. изготовляются обычно на 1,5-5 А, 2-30 V, хотя фирмой Кох и изготовлялись В. такого рода до 500 А. Механич. В., при всех их недостатках, все же имеют то большое преимущество, что стоимость их весьма низка, часто не выше нескольких рублей.

2) Электролитические В. должны удовлетворять следующим требованиям: а) выпрямление д. б. полным; б) максимальное напрянение, к-рое выдерживает В., не пробиваясь, д. б. значительно выше, чем амплитуда напряжения выпрямляемого переменного тока; в) электростат. емкость д. б. возможно малой; г) В. долнсен иметь малое падение напряжения в направлении проходящего тока; д) электролит должен иметь малое сопротивление; е) поверхность охлаждения д. б. достаточно большой для того, чтобы t° не повышалась выше 40°. Электролитические В. весьма дешевы (2-3 руб. на 1А и 15 V) и, кроме того, могут бьпъ построены самим радиолюбителем.

Алюминиевый В. состоит из алюминиевой пластины и другой-железной или свинцовой, погруженной в насыщенный раствор углекислого аммония или буры. Для пригодности В. к работе необходима так наз. формовка, производимая пропусканием в течение нескольких минут переменного тока через В. и последовательно включенное сопротивление. В дальнейшем при начале работы В. формуется уже сам собою, в течение нескольких секунд. Размеры алюминиевой пластины рассчитываются на плотность тока ок. 2 А на дм выпрямляемого тока. Чрезмерное увеличение поверхности увеличивает вредную электростатическую емкость. Части поверхности алюминиевой пластины, выходящие из электролита, во избежание разъедания покрывают лаком. После 50 час. работы действие В. ухудшается и может быть вновь восстановлено чисткой поверхности шкуркой или стеклом. Поверхности алюминиевых электродов д. б, первоначально очищены от следов же.71еза, для чего их травят едким натром и моют дистиллированной водой. Электролит д. б. свободен от хлористых и азотистых соединений.

Танталовый выпрямитель ( Балкит ) состоит из танталовой и свинцовой пластин, погруженных в электролит из 25%-го