Игнитрон. Принцип действия. Схема с игнитроном кратко

Сразу хочу сказать, что здесь никакой воды про игнитрон принцип действия схема с игнитроном, и только нужная информация. Для того чтобы лучше понимать что такое игнитрон принцип действия схема с игнитроном , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Радиолампы и ионные приборы.

Игнитрон со стеклянной оболочкой: 1 — графитовый анод; 2 — поджигающий электрод из карбида кремния или карбида бора; 3 — ртутный катод.

Ртутный выпрямитель, игнитрон (от лат. ignis — огонь и электрон) — одноанодный ионный прибор с ртутнымкатодом и управляемым дуговым разрядом. Применяется в качестве ртутного электрического вентиля в мощныхвыпрямительных устройствах, электроприводах, электросварочных устройствах, тяговых и выпрямительных подстанциях и т. п[1]. со средней силой тока в сотни ампер и выпрямленным напряжением до 5 кВ.

Для игнитрона характерно незначительное падение напряжения (15—20 В) и высокий КПД (98—99 %).

Принцип действия

Испускание электронов, вызывающее основной дуговой разряд между анодом и катодом, происходит при положительном напряжении на аноде с одного или нескольких ярко светящихся участков катода (катодных пятен). Катодные пятна создаются вспомогательной дугой, которая образуется периодически перед зажиганием основной дуги пропусканием импульсов тока амплитудой до нескольких десятков ампер и длительностью несколько миллисекунд через поджигающий электрод (зажигатель)[2]из карбида бора, частично погруженный в жидкую ртуть катода. Изменяя момент зажигания вспомогательной дуги, можно управлять началом зажигания основной дуги и тем самым регулировать среднее значение силы выпрямленного анодного тока от максимальной до нуля.

Схема и эпюры напряжений двуплечего выпрямителя со средней точкой. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Игнитроны условно показаны в виде диодов.

Недостатки

• Игнитрон содержит ртуть, которая при его работе сильно нагревается. При разрушении корпуса игнитрона велик риск загрязнения окружающей среды ртутью и отравления людей и животных.
• Для работы игнитрона необходим источник достаточно мощных импульсов зажигания.
• Необходимы устройства, следящие за направлением тока в цепи и отключающие игнитроны при обратном зажигании.
• Потери в игнитронах выше, чем в кремниевых диодах и тиристорах.
• Игнитроны могут использоваться только в одном положении — анодом кверху и не допускают сильных толчков при которых ртуть плещется внутри корпуса и при этом повышается риск обратного зажигания.
• Игнитроны критичны к температуре среды. Например, на электровозах ВЛ60 с игнитронными выпрямителями не разрешалось пускать выпрямители в действие при температуре охлаждающей жидкости ниже +25 и выше +38° С.

Схема с игнитроном

Игнитрон представляет собой электронную лампу, временем пребывания которой в открытом состоянии можно управлять. В игнитроне находится жидкая ртуть, контакт с которой имеет вывод во внешнюю цепь (рис. 10.14,а). Кроме того, в игни­троне находятся анод и электрод поджига; кончик электро­да, изготовленный из карбида кремния или карбида бора,, погружен на небольшую глубину в ртуть. Если между электро­дом поджига и ртутью есть некоторая разность потенциалов,, то образуется искра, в результате чего возникает электронная эмиссия. При положительном потенциале на аноде электроны,, двигаясь к аноду, будут сталкиваться с атомами газа в лампе,. т. е. начнется процесс ионизации.

Рис. 10.14. Игнитрон (а) и схема с его применением (б).

Когда через игнитрон протекает ток, падение напряжения на нем невелико; следовательно, эта лампа имеет небольшое внутреннее сопротивление. Игнитрон обладает рядом преимуществ: опасность пробоя между анодом и катодом невелика, так как максимальное обратное напряжение имеет место толь­ко в интервалы времени, когда внутреннее сопротивление лам­пы имеет большую величину; не требуется энергии для подо­грева катода; как и в случае тиристора, запуск игнитрона мо­жет производиться в любой точке периода переменного напря­жения, что позволяет осуществлять управление выходной мощ­ностью. Поскольку ртуть имеет неолраниченный срок службы и может выдерживать большие перегрузки, игнитрон находит широкое применение в мощных промышленных установках. Вследствие присутствия ртути лампа должна работать в верти­кальном положении.

Схема с применением игнитрона изображена на рис. 10.14,6. Диод с указанной на рисунке полярностью включен последова­тельно с ограничительным резистором Ri между анодом и элек­тродом поджига. Источник переменного тока соединен последо­вательно с нагрузкой Rн и игнитроном, т. е. так же, как и в схе­ме с тиристором. Во время действия положительного полупе­риода переменного напряжения диод Д[ и игнитрон hi нахо­дятся в открытом состоянии. Однако игнитрон не может откры­ваться до тех пор, пока электрод поджига не вызовет электрон­ную эмиссию. Когда диод находится в открытом состоянии, про­исходит электрический разряд между электродом и ртутью, и возникающая в результате электронная эмиссия вызовет иони­зацию и протекание тока. Во время отрицательной полуволны переменного напряжения и игнитрон, и диод находятся в закры­том состоянии. Вместо диода Д( управляющее напряжение, как и в схеме с тиристором, может вырабатываться фазосдвигаю-щей цепью (см. рис. 10.13). Показанная на рис. 10.14 схема имеет невысокий к. п. д., так как в ней используется однополу-периодное выпрямление. Полученное напряжение перед пода­чей в нагрузку для уменьшения пульсаций может быть отфильтровано. Для повышения к. п. д. можно применять схему с иг­нитронами, выполняющую двухполупериодное выпрямление, ко­торую и рассмотрим в следующем разделе.

Статью про игнитрон принцип действия схема с игнитроном я написал специально для тебя. Если ты хотел бы внести свой вклад в развитие теории и практики, ты можешь написать коммент или статью отправив на мою почту в разделе контакты. Этим ты поможешь другим читателям, ведь ты хочешь это сделать? Надеюсь, что теперь ты понял что такое игнитрон принцип действия схема с игнитроном и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Радиолампы и ионные приборы