Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Игнитрон – 1930 жылдардан бері басқарылатын түзеткіш ретінде қолданылатын газға толы құбыр түрі. Оны Жозеф Слепиан «Вестингхаус» компаниясында жұмыс істеген кезде ойлап тапқан. «Вестингхаус» алғашқы өндіруші болды және «Игнитрон» атауына сауда белгісі ресми тіркелген. Игнитрон ртуть доға клапандарымен ұқсас, бірақ доғаның тұтандырылу әдісімен ерекшеленеді. Олар тиратрон сияқты жұмыс істейді: тұтандырғыш электродқа берілген импульс құрылғыны «қосады», нәтижесінде катод және анод электродтары арасында жоғары ток өтеді. Құрылғыны өткізбейтін күйіне қайтару үшін анод арқылы өтетін ток нөлге дейін төмендетілуі керек. Олар ауыр өнеркәсіпте жоғары токтарды қосу-өшіру үшін қолданылады.
An ignitron is a type of gas filled tube used as a controlled rectifier and dating from the 1930s. Invented by Joseph Slepian while employed by Westinghouse, Westinghouse was the original manufacturer and owned trademark rights to the name "Ignitron". Ignitrons are closely related to mercury arc valves but differ in the way the arc is ignited. They function similarly to thyratrons; a triggering pulse to the igniter electrode turns the device "on", allowing a high current to flow between the cathode and anode electrodes. After it is turned on, the current through the anode must be reduced to zero to restore the device to its nonconducting state. They are used to switch high currents in heavy industrial applications.
Құрылыс және пайдалану
Жалынды құрылғы – әдетте, жұмыс кезінде катод ретінде қызмет ететін, түбінде сынап бар үлкен болат ыдыс. Анод ретінде бассейннің үстінде оқшауланған электрлік қосылым арқылы ұсталатын үлкен графит немесе отқа төзімді металл цилиндр қолданылады. Кремний карбиді сияқты отқа төзімді жартылай өткізгіш материалдан жасалған тұтандырғыш электрод (жағылтқыш деп аталады) жоғары токпен қысқа уақытқа импульс жіберіп, электр өткізгіш сынап плазмасының бұлт жасауын қамтамасыз етеді. Плазма жылдам түрде сынап бассейні мен анод арасындағы кеңістікті көпірлеп, негізгі электродтар арасында ауыр тоқ өтуіне мүмкіндік береді. Сынап бетінде пайда болатын доғаның қызуы көптеген электрондарды босатып, сынап доғасын сақтауға көмектеседі. Осылайша, сынап беті катод ретінде қызмет етеді және ток әдетте бір бағытта ғана жүреді. Жағылғаннан кейін, жалынды құрылғы ток өткізуді тоқ сырттан тоқтатылғанша немесе катод пен анод арасындағы кернеу кері қайтарылғанша жалғастырады.
An ignitron is usually a large steel container with a pool of mercury in the bottom that acts as a cathode during operation. A large graphite or refractory metal cylinder, held above the pool by an insulated electrical connection, serves as the anode. An igniting electrode (called the ignitor), made of a refractory semiconductor material such as silicon carbide, is briefly pulsed with a high current to create a puff of electrically conductive mercury plasma. The plasma rapidly bridges the space between the mercury pool and the anode, permitting heavy conduction between the main electrodes. At the surface of the mercury, heating by the resulting arc liberates large numbers of electrons which help to maintain the mercury arc. The mercury surface thus serves as the cathode, and current is normally only in one direction. Once ignited, an ignitron will continue to pass current until either the current is externally interrupted or the voltage applied between cathode and anode is reversed.
Қолданбалар
Игнитрондар ұзақ уақыт бойы алюминий балқыту орындары сияқты мыңдаған амперлік АЖ тогын ТЖ тогына айналдыру қажет болған ірі өнеркәсіптік және коммуналдық қондырғыларда жоғары ток түзетуші ретінде қолданылды. Игнитрондар электрлі дәнекерлеу машиналарында токты басқару үшін пайдаланылды. Ірі электр қозғалтқыштары да кремниймен басқарылатын түзетушілер мен триактар сияқты қазіргі заманғы жартылай өткізгіш құрылғыларына ұқсас әдіспен, қақпалы режимде жұмыс істейтін жалынды электрондармен басқарылды. Көптеген электр локомотивтері жоғары кернеулі АЖ тогын әуе желілерінен тракциялық қозғалтқыштарға қажетті салыстырмалы түрде төмен кернеулі ТЖ тогына айналдыру үшін трансформаторлармен бірге игнитрондарды пайдаланды. Пенсильвания темір жолының E44 жүк локомотивтері, сондай-ақ ресейлік ВЛ 60 жүк локомотивтері де бортында игнитрондарды тасымалдады. Көптеген қазіргі заманғы қолдануларда игнитрондар қатты күйдегі баламалармен алмастырылды. Олар тоқ артуына немесе кері кернеуге байланысты зақымдануға әлдеқайда төзімді болғандықтан, кейбір қондырғыларда жартылай өткізгіштерге қарағанда игнитрондар әлі де өндіріледі және қолданылады. Мысалы, арнайы жасалған "импульстік" игнитрондар әлі күнге дейін белгілі бір импульстік қуат қолдануларында қолданылады. Бұл құрылғылар жүздеген килоамперді коммутациялай алады және 50 кВ дейін кернеуді тұрақтандыра алады. Бұл құрылғылардағы анодтар көбінесе отқа төзімді металдан, әдетте молибденнен жасалады, олар шығыршықтау (немесе тербелістік) разрядтар кезінде кері токтан зақымданусыз жұмыс істеуі үшін. Импульстік игнитрондар әдетте өте төмен жұмыс циклдерінде жұмыс істейді. Олар жиі электромагниттік пішілдеу, электрогидравликалық пішілдеу кезінде немесе жоғары кернеулі қуат көздерін ("кронштейн" коммутациясы) шұғыл түрде қысқа тұйықтау үшін жоғары энергиялы конденсаторлық батареяларды коммутациялау үшін қолданылады.
Ignitrons were long used as high current rectifiers in major industrial and utility installations where thousands of amperes of AC must be converted to DC, such as aluminum smelters. Ignitrons were used to control the current in electric welding machines. Large electric motors were also controlled by ignitrons used in gated fashion, in a manner similar to modern semiconductor devices such as silicon controlled rectifiers and triacs. Many electric locomotives used them in conjunction with transformers to convert high voltage AC from the overhead lines to relatively low voltage DC for the traction motors. The Pennsylvania Railroad's E44 freight locomotives carried on board ignitrons, as did the Russian ВЛ 60 freight locomotive. For many modern applications, ignitrons have been replaced by solid state alternatives. Because they are far more resistant to damage due to overcurrent or back voltage, ignitrons are still manufactured and used in preference to semiconductors in some installations. For example, specially constructed "pulse rated" ignitrons are still used in certain pulsed power applications. These devices can switch hundreds of kiloamperes and hold off as much as 50 kV. The anodes in these devices are often fabricated from a refractory metal, usually molybdenum, to handle reverse current during ringing (or oscillatory) discharges without damage. Pulse rated ignitrons usually operate at very low duty cycles. They are often used to switch high energy capacitor banks during electromagnetic forming, electrohydraulic forming, or for emergency short circuiting of high voltage power sources ("crowbar" switching).
Жибек доғалы клапанмен салыстыру
Арканың қалыптасу қағидалары және құрылымның көптеген аспектілері басқа сынап аркалық клапандарға өте ұқсас болғанымен, игнитрондар басқа сынап аркалық клапандардан арканың әрбір өткізгіш цикл басталғанда тұтанатыны және ток белгілі бір шектен төмен түскенде сөніп қалатынымен ерекшеленеді. Басқа типтегі сынап аркалық клапандарда арка клапанды алғаш қосқанда бір рет тұтанады және содан кейін негізгі анод(тар) мен төмен қуатты қосалқы анод немесе «тірі ұстау» тізбегі арасында ауысып, тұрақты күйде қалады. Бұған қоса, өткізгіштің басталу уақытын реттеу үшін басқару торлары қажет. Арканы әр цикл сайын бақыланатын уақытта тұтастыру мүмкіндігі игнитронға басқа сынап аркалық клапандарға қажетті қосалқы анод пен басқару торларын қажет етпейді. Дегенмен, кемшілігі – тұтандыру электродын сынап бассейнінің бетіне жақын, дәл тиетіндей етіп орналастыру қажет, сондықтан игнитрон тік күйден бірнеше градусқа дейін дәл орнатылуы керек.
Although the basic principles of how the arc is formed, along with many aspects of construction, are very similar to other types of mercury arc valves, ignitrons differ from other mercury arc valves in that the arc is ignited each time a conduction cycle is started, and then extinguished when the current falls below a critical threshold. In other types of mercury arc valve, the arc is ignited just once when the valve is first energised, and thereafter remains permanently established, alternating between the main anode(s) and a low power auxiliary anode or keep alive circuit. Moreover, control grids are required in order to adjust the timing of the start of conduction. The action of igniting the arc at a controlled time, each cycle, allows the ignitron to dispense with the auxiliary anode and control grids required by other mercury arc valves. However, a disadvantage is that the ignition electrode must be positioned very accurately, just barely touching the surface of the mercury pool, which means that ignitrons must be installed very accurately within a few degrees of an upright position.