Ионный преобразовательный блок

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ иц 5050 И Фвве Саветскик Социеиистическик Республик(51) М. Кл. Н 011 131 явкиОпубликовано 28.02,6. БюллетеньДата опубликования описания 27,04.76(088.8) по делам изобретений и открытий. Солодух 71) Заявитель Государственный проектный институ ТяжпромэлектропроектОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ БЛ 54) ИОННЬ Изобретение относится к ионным преобразовательным блокам, содержащим ионные, например ртутные, вентили, и касается усовершенствования силовых цепей этих блоков.В ртутных вентилях в нормальных услови ях ток может протекать только в одном направленииот анода к катоду, так как источником эмиссии электронов является созданное каким-либо способом на поверхности ртутного катода высокотемпературное катод ное пятно. Ток протекает за счет движения зарядов в плазме, которая существует между анодом и катодом при определенном давлении ртутных паров в вентиле.Для получения необходимой запирающей 15 способности в те отрезки времени, когда вентиль не должен проводить ток, расстояние между анодом и катодом имеет достаточно большую величину, и при протекании тока через вентиль в соответствующие отрезки вре мепи объем вентиля между анодом и катодом оказывается в состоянии сильно ионизированной плазмы, содержащей свободные электроны и положительные ионы ртути.Известно, что траектория движущихся за рядов искривляется под действием магнитного поля, перпендикулярного к направлению движения зарядов, Если во время протекания тока через вентиль в промежутке анод-катод этого вентиля действует магнитное поле, на ели с одно - эксптронаых электриаждый моротекает не того, чтобы Гасударственные комитет (23) ПриоритетСовета 3 Нииистрое СССР правленное перпендикулярно продольной оси вентиля, которое в дальнейшем называется поперечным магнитным полем, то за счет искривления траектории движущихся зарядов ток распределяется по поперечному сечению вентиля неравномерно. Это вызывает местные перегревы анода, и благодаря этому возможно появление источников электронной эмиссии на аноде, что приводит к нарушению запирающей способности вентиля, т. е. возникают обратные зажигания, являющиеся аварийными режимами, которые нужно предотвратить.Вследствие сравнительно большого расстояния между анодом и катодом и малого падения напряжения на проводящем вентиле уже сравнительно слабые поперечные магнитные поля вызывают нарушение нормальной работы вентилей ионного преобразователя, в котором используются ионные вентили, соединенные между собой по определенной схеме посредством силовых проводников тока - токопроводов.Известны ионные преобразоватанодными ртутными вентилямими и игнитронами, катоды которчески изолированы от корпусов этих вентилей. В таких преобразователях в мент времени электрический ток менее, чем по двум вентилям. Длмагнитное поле, создаваемое током одного вентиля, не действовало на другой проводящий вентиль, силовой токопровод этого вентиля проложен параллельно продольной оси вентиля, вблизи его корпуса. Таким образом, вентиль и указанный токопровод образуют незамкнутый виток (бифиляр), магнитное поле от которого подобно полю магнитного диполя и в соседних вентилях значительно меньше, чем при отсутствии этого токопровода.Недостатком известных преобразователей является наличие довольно сильного магнитного поля в данном вентиле. Это поле создается токопроводом этого вентиля. В результате нагрузочная способность вентиля в преобразовательной установке оказывается ниже, чем у отдельно взятого вентиля, Кроме того, надежность вентилей в преобразовательной установке оказывается более низкой, чем у отдельных вентилей.Для увеличения нагрузочной способности вентиля, а также для повышения надежности преобразовательного блока, в который входит этот вентиль вместе с токопроводами, нужно выполнять силовые цепи так, чтобы напряженность поперечного магнитного поля в вентиле была достаточно малой.В игнитронах, у которых катод электрически соединен с корпусом, эта цель достигается тем, что в качестве токопровода используется корпус, снабженный верхним токоотводом, расположенным около анода. В ионных вентилях, у которых катод электрически изолирован от корпуса, использование верхнего токо- отвода невозможно.В предложенном вентиле указанная цель достигается тем, что токопровод, проложенный параллельно вентилю, выполнен в виде нескольких токопроводов, равномерно расположенных вокруг корпуса. Это приводит к тому, что вблизи продольной оси вентиля магнитные поля от этих токопроводов взаимно скомпенсированы,На фиг. 1 изображен преобразователь, содержащий два ионных преобразовательных блока; на фиг. 2 - ионный преобразовательный блок, вид в плане.Токопроводы 1 и 2 присоединены к анодным выводам 3 и 4 ионных вентилей 5 и 6. Катодные выводы 7 и 8 могут быть присоединены к токопроводам 9 и 10 непосредственно или через какие-либо дополнительные устройства, например дроссели (реакторы), не показанные на чертеже. Каждый токопровод 9 и 10 разделен на две части 11, 12 и 13, 14 соответственно, проложенные паралелльно продольным осям вентилей и в верхних, анодных частях вентилей соединенные в точках 15 и 16 между собой и с токопроводом 17. Направления токов показаны стрелками.На фиг. 2 показан преобразовательный блок, например, содержащий вентиль 5. Кружки изображают поперечное сечение токопроводов. Точками в этих кружках обозна 55 60 Ионный преобразовательный блок, содержащий ионный вентиль с изолированным от корпуса катодом и токопроводы, часть из которых параллельна продольной оси вентиля, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем снижения вероятности обратных зажиганий за счет уменьшения магнитных полей, действующих на плазму вентилей, упомянутый параллельный токопровод выполнен из нескольких проводников, равномерно расположенных вокруг корпуса вентиля. чена направление тока, выходящего из пло.скости чертежа. Крестом в центре вентиля Ообозначено направление тока, входящего вплоскость чертежа. Согласно фиг. 2 части 11,5 12 токопровода, расположены симметрично иравномерно относительно продольной оси 0вентиля.Токи, протекающие в вентиле 5 и в частях11, 12, создают по отношению к вентилю 610 взаимно противоположно направленные магнитные поля и образуют магнитный диполь.При достаточно большом расстоянии междувентилями действие этого магнитного диполяна вентиль 6 весьма мало. Точно также малым15 оказывается поперечное магнитное поле в вентиле 5 от действия магнитного диполя, созданного вентилем 6 и частями 13, 14. Токи в проводах 1, 2 и 17 также образуют магнитныйдиполь, не препятствующий надежной работе20 вентилей 5 и 6. Рассмотрим теперь взаимодействие частей токопровода 11 и 12 с вентилем5, к которому они относятся и суммарный токкоторого по ним протекает. В центре 0 вентиля 5 напряженности поперечных магнитных2 б полей от частей 11 и 12 равны по величинемежду собой и взаимно противоположны понаправлению, в результате чего суммарноепоперечное магнитное поле от частей 11 и 12в точке 0 равно нулю, если расстояния частейЗО токопровода от точки 0 равны между собой, атоки в частях 11, 12 одинаковы, В других точках внутри вентиля взаимная компенсацияпоперечных магнитных полей от частей 11 и12 оказывается менее полной, вследствие чегоЗб происходит слабая магнитная фокусировкатока вентиля. Плазма в вентиле уплотняетсяк его продольной оси,Таким образом достигается поставленнаяцель.40 Могут быть другие варианты использованияизобретения. Токопроводы 1, 2 и 17 могутбыть расположены под вентилями, а токопроводы 9, 10 могут быть присоединены не к катодам, а к анодам вентилей. В каждом преобразовательном блоке может использоватьсягруппа более чем из двух (три, четыреи т, д.) токопроводов, параллельных вентилю.Не обязательным является строгое равенствотоков в токопроводах.50Формула изобретения805051 оставитель Н. НестереТекред М. Семенов Редак Левято Поди испо Тираж 977митета Совета Министровтений и открытийРаушская наб., д. 4/5 Типографа р. Сапунова,аказ 1225/18 Изд.1171 Ц 11 ИИПИ Государственного к по делам изобр 113035, Москва, Ж