Журнал Радио 8-9 номер 1946 год. Фабричные селеновые выпрями

Журнал Радио 8-9 номер 1946 год. Фабричные селеновые выпрямители
И. Х. Геллер, П. Я. Яхно

За последние годы все большее применение находят так называемые твердые выпрямители.

Благодаря простоте устройства и обслуживания и надежности действия твердые выпрямители в некоторых отраслях техники вытесняют все другие виды выпрямителей. К твердым относятся общеизвестные купроксные, а также селеновые выпрямители. Последние пока мало известны нашим радиолюбителям. Поэтому с устройством, работой и порядком эксплуатации этих выпрямителей, представляющих определенный интерес и для радиолюбителей, мы и хотим познакомить читателей журнала Радио.

Наша промышленность выпускает много типов селеновых выпрямителей, применяющихся в различных областях электро– и радиотехники.

ПРИНЦИП УСТРОЙСТВА И РАБОТЫ ВЫПРЯМИТЕЛЯ

Селеновый выпрямитель, как и купроксный, состоит из набора отдельных шайб, каждая из которых является элементарным самостоятельным выпрямителем.

Соединением параллельно и последовательно отдельных таких шайб можно собрать селеновый выпрямитель на ток и напряжение любой величины.

На рис. 1 дан разрез селеновой шайбы. Она. состоит из никелированного железного или алюминиевого диска, на поверхность которого с одной стороны нанесен тонкий слой селена, образующий с шайбой плотный электрический контакт. Сверху селен покрывается так называемым катодным сплавом (сплав олова, висмута и кадмия), температура плавления которого равна 105° С. Никелированный железный диск и катодный сплав являются полюсами выпрямителя. Со слоя катодного сплава снимается плюс выпрямленного тока.

Рис. 1. Разрез селеновой шайбы

Селеновая шайба имеет свойства вентиля, т. е. хорошо проводит ток в одном направлении (от железа к катодному сплаву) и очень плохо – в обратном направлении.

Вентильные качества селеновой шайбы, как и всякого вентиля, определяются в основном величиною ее сопротивления в проводящем (прямом) и непроводящем (обратном) направлениях. Идеальная селеновая шайба должна обладать нулевым сопротивлением в прямом направлении и бесконечным сопротивлением в обратном направлении.

Практически коэфициент выпрямления селеновой шайбы определяется по двум точкам ее характеристики, а именно по падению напряжения на шайбе при пропускании через нее выпрямленного тока плотностью в 50 mA/cm2 в прямом направлении и в 2 mA/cm2 в обратном направлении.

На рис. 2 показана вольтамперная характеристика селеновой шайбы диаметром в 100 mm.

Рис. 2. Вольтамперная характеристика селенового выпрямителя

При токе в 3 А в прямом направлении падение напряжения на шайбе равно 1,5 V, а при токе 150 mA в обратном направлении падение напряжения достигает порядка 1516 V.

Нагрузка селеновой выпрямительной шайбы зависит от ее площади. Так, например, для получения выпрямленного тока в 3 А применяются шайбы диаметром в 100 mm.

Для получения выпрямителей, на разные значения силы выпрямленного тока и напряжения шайбы соединяют параллельно или последовательно, собирая их в виде так называемых столбиков.

Конструкция селенового столбика схематически показана на рис. 3.

Рис. 3. Селеновый столбик

В настоящее время нашей промышленностью производятся шайбы в основном двух размеров диаметром в 45 и 100 mm. Как правило, выпрямительные столбики соединяются по схеме Гретца.

Нагрузка селенового выпрямителя ограничивается температурой нагрева селеновых шайб. Последняя ни в коем случае не должна превышать + 75° С. Нормально выпрямители рассчитываются на работу при максимальном значении температуры окружающего воздуха + 35° С. В случае необходимости работы выпрямителя при более высокой температуре следует снизить нагрузку выпрямителя.

Селеновые выпрямители подвержены старению, сущность которого заключается в повышении с течением времени сопротивления. шайб в прямом направлении.

Степень старения является функцией температуры. При температурах 50° – 60°, С выше нуля она весьма незначительна. При температуре селеновых шайб выше + 75°С интенсивность старения сильно возрастает и выпрямитель может выйти из строя вследствие перегрева и расплавления катодного сплава.

Нагрузка выпрямителя может быть увеличена в несколько раз, если применить его искусственное охлаждение.

В области отрицательных температур селеновый выпрямитель может работать при понижении температуры окружающего воздуха до 40° С ниже нуля.

Селеновый выпрямитель в прямом направлении имеет отрицательный температурный коэфициент сопротивления, т. е. при нагревании выпрямителя сопротивление его уменьшается.

При очень низких температурах прямое сопротивление возрастает, а обратное, наоборот, падает. Однако оба явления вызывают более интенсивный нагрев выпрямителя, что приближает его к работе в почти нормальных условиях.

Нормальный срок службы селенового выпрямителя определяется в 10 000 рабочих часов.

Селеновые шайбы должны быть предохранены от воздействия влаги. При длительном пребывании во влажном воздухе в шайбе появляются мостики, замыкающие ее накоротко.

Приложением к такой закороченной шайбе достаточно высокого напряжения в большинстве случаев удается ликвидировать короткое замыкание.

Для предохранения селеновых выпрямителей от действия влажного воздуха их шайбы покрываются влагостойким лаком.

При длительном хранении выпрямителя в нерабочем состоянии его шайбы начнут расформировываться, т. е. у них будет происходить снижение обратного сопротивления. Явление расформировки особенно наблюдается при хранении шайб во влажном воздухе. Правда, после включения под нагрузку обратный ток у такого выпрямителя через непродолжительное время уменьшится до нормального значения, однако в самый момент включения перегрузка по обратному току может быть довольно значительной.

Нужно учитывать, что селеновая шайба, как состоящая из двух электродов, разделенных изолирующим слоем, представляет собою конденсатор, обладающий определенной собственной емкостью. Величина этой емкости достигает порядка 0,01 – 0,02 μl²/cm². Поэтому при высоких частотах выпрямляемого переменного тока следует принимать в расчет влияние этой емкости.

Основным преимуществом селенового выпрямителя перед другими является простота обслуживания и надежность его работы. Это обусловливается отсутствием у него подвижных и требующих ухода и смазки деталей (как, например, в мотор-генераторах) или хрупких и имеющих ограниченный срок службы частей, как в ртутных или в газотронных выпрямителях.

Большая механическая прочность селеновых выпрямителей, малая чувствительность к тряске и толчкам делает их в некоторых случаях совершенно незаменимыми. От купроксных выпрямителей селеновые выпрямители отличаются возможностью эксплуатации их при более высоких температурах (для купроксов максимальная температура равна 55° С) и меньшим весом.

Область применения селеновых выпрямителей чрезвычайно широка. Их можно применять в первую очередь для зарядки аккумуляторов, а также для питания анодов и ннтей накала ламп приемной и измерительной аппаратуры; для питания радиопередатчиков малой и средней мощности; для питания блокировки, сигнализации и телефонных цепей, для питания гальванических ванн и кинопроекционных аппаратов, а также для возбуждения синхронных машин, для электросварки, в электроизмерительной технике и ряде других областей.

Ниже приводится описание нескольких типов выпрямителей, предназначенных в основном для зарядки аккумуляторов.

ВЫПРЯМИТЕЛЬ ТИПА ВСА-1

Этот выпрямитель предназначен для зарядки 6–вольтовых аккумуляторных батарей. Он обеспечивает заряд одной батареи емкостью 80 – 112 ампер–часов, давая зарядный ток в 6 – 12 А.

Выпрямитель ВСА–1 рассчитан на автоматическую зарядку аккумуляторов, т. е. сила его зарядного тока по мере приближения к полному заряду аккумулятора падает по заданной кривой.

На рис. 4 дана принципиальная схема этого выпрямителя, а на рис. 5 его внешний внд. Как видно из приведенных рисунков, выпрямитель состоит из смонтированных на шасси понижающего трансформатора (внизу справа), регулирующего дросселя (внизу слева), селенового столбика (вверху), панели с предохранителями, трехполюсного выключателя, сигнальной лампы и шнура с вилкой, служащими для включения выпрямителя в сеть.

Рис. 4. Принципиальная схема выпрямителя ВСА–1
Рис. 5. Внешний вид выпрямителя ВСА–1

Понижающий трансформатор может быть переключен на напряжение сети в 120 или 220 V путем соединения половин его первичной обмотки в параллель или последовательно.

Каждая половина обмотки разделена на 2 части, размещенные на различных стержнях магнитопровода трансформатора (см. рис. 5), чем обеспечивается равномерность распределения токов в обмотках при параллельном соединении.

Переключение на 120 или 220 V осуществляется простой перестановкой в соответствующие гнезда предохранителей, защищающих цепь трансформатора.

Падающая нагрузочная характеристика выпрямителя достигается за счет дросселя, включенного во вторичную цепь трансформатора. Дроссель имеет две секции, обеспечивающие получение зарядных характеристик при заряде батарей емкостью в 80 А/ч и 112 А/ч. В первом случае начальное значение зарядного тока автоматически устанавливается в 6А, а во втором в 12А.

Переключение дросселя на 6 или 12 ампер производится перестановкой предохранителя во вторичной цепи выпрямителя.

В случае необходимости уменьшения силы зарядного тока ниже 6А или 12А нужно включить добавочный реостат последовательно с заряжаемым аккумулятором.

Зарядная цепь выпрямителя включается и выключается одновременно с включением и выключением при помощи трехполюсного выключателя электросети.

При включении выпрямителя в сеть загорается сигнальная лампочка.

Выпрямитель рекомендуется подвешивать на стене в сухом помещении, причем в некотором отдалении от заряжаемых аккумуляторов (рис. 6). Не допускается расположение выпрямителя прямо над заряжаемой батареей.

Рис. 6. Рабочее положение выпрямителя
ВЫПРЯМИТЕЛЬ ТИПА ВСА-3М

Этот выпрямитель является высоковольтным и предназначен для зарядки кислотных и щелочных анодных аккумуляторов напряжением до 80 V. Он может давать зарядный ток силою в 8 А и рассчитан на работу от сети напряжением 120/220 V. Принципиальная схема его приведена на рис. 7, а внешний вид этого выпрямителя показан на рис. 8.

Рис. 7. Принципиальная схема выпрямителя ВСА–3М
Рис. 8. Внешний вид выпрямителя ВСА–3М

Регулировка выпрямленного напряжения осуществляется путем изменения напряжения, подводимого к селеновому мосту, при помощи регулятора с магнитным шунтом. Шунт передвигается с помощью винтовой передачи. На передней панели имеется переключатель, которым может включаться дополнительная обмотка регулятора при необходимости зарядки аккумуляторов током от 0,25 до 1,5 А.

Выпрямитель снабжен вольтметром и амперметром постоянного тока.

Наружные размеры выпрямителя 460×320×680 mm, весит он 75 кг.

Этот же завод выпускает еще выпрямители ВСА–5 и ВСГ–ЗВ.

Первый из них предназначен для зарядки высоковольтных аккумуляторов и может давать выпрямленный ток до 12 А при напряжении в 60 V. Оформлен он примерно так же, как ВСА–ЗМ, и снабжен амперметром и вольтметром.

Регулировка выпрямленного напряжения осуществляется при помощи автотрансформатора типа вариак.

Выпрямитель ВСГ-ЗВ может быть использован для зарядных аккумуляторных баз при радиоузлах, МТС, крупных автогаражах и т. д. Этот выпрямитель дает выпрямлеиное напряжение в 6 вольт при силе тока в 200 А. Регулировка выпрямленного напряжения (от 3,5 до 6 V1) производится при помощи перестановки перемычек на передней клеммной доске выпрямителя.

Наша промышленность выпускает также ряд других типов селеновых выпрямителей, предназначенных для специальных целей, а также отдельные выпрямительные столбики на разные мощности и напряжения. Последние можно использовать для сборки радиоприемников и радиопередатчиков с полным питанием от селеновых выпрямителей, для подмагничивания динамиков в электроизмерительной аппаратуре пр.

Вернуться к содержанию журнала "Радио" 8-9 номер 1946 год







Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2019 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.