Устройство для зажигания газоразрядных приборов с поджигательным электродом типа игнитрона

Зарегистрировано в Очделе ивобретении Госплана при СНК СССР А. Г, Александров. Устройство для зажигания газоразрядных приборов с поджигательным электродом. Заявлено 31 марта 1940 года в НКЭП за М 35681,Опубликовано 31 мая 1941 года, Предметом, настоящего изобретения является устройство, предназначенное для зажигания катоДного пятна в гаэоразрядных приборах, в которых зажигание указанного пятна осуществляется при помощи специального поджигательного электрода, погруженного в жидкий (ртутный) катод, причемв требуемый момент зажигания через поджигательный электрод пропускается достаточный для зажигания ток поджигания. К таким приборам, относятся, так называемые, игннтроны. Особенное значение настоящее изобретение имеет для высоковольтных игнитронов, зажигаяие катод- ното пятна у которых требуется производить от независимой цепи поджигательного электрода. Дело в том, что применять в высоковольтных игнитронах тот метод зажигания, который практикуется для низковольтных игнитронов, в ряде случаев может оказаться неприемлемым.Как известно, для зажигания низковольтных игнитронов обычно применяется схема, в которой между анодом и катодом игнитрона включается тот иди иБой электрический вентиль, например, газотрон или тиратрон, В этой ехеме ток, проходящий,через вентиль и поджигательный электрод, одновременно, накладывается на ток, протекающий в анодной цепи. Для того, чтобы этот ток не бывал чрезмерно велик, при высоковольтных игнитронах, очевидно, пришлось бы вводить довольно большое ограничительное сопротивление, что усложнило бы установку и вызвало бы излишний расход электрической энергии. Кроме того, такой метод зажигания, очевйдно, потребовал бы всломогательных электрических вентилей, рассчитанных на полную амплитуду обратного напряжения игнитрона,Из вышесказанного вытекает желательность применения независимого зажигания для высоковольтных игнитронов.Если обратиться к схемам независимого зажигания, то можно видеть, что и здесь возникает ряд серьезных трудностей. Основной из них является необходимость,пропускания через поджигательный электрод сравнительно узких импульсов тока, так как питание цепи поджигательного электрода от обычного источника переменного синусоидального тока для игнитронов совершенно недопустимо: но-первых, в этом случае за счет обратной подуволны напряжения будет иметь место зажигание катодного пятна на поджигателвном электроде и, во-вторых, его перегревание, Оба эти фактора приводят к быстрому разрушен 1 ию поджигательного электрода и, следовательно, к выходу игнитрона из строя.При создании импульсов тока через поджигательный электрод, в свою очередь, возникают трудности, связанные с тем обстоятельством, что эти импульсы должны быть довольно велики (порядка нескольких ампер по амплитуде). Если для этих целей применять обычные схемы, то очевидно, что придется использовать электрические вентили,на довольно большие значения тока (газотроны или тиратроны). Эти вентили довольао громоздки и, кроме того, требуют особых условий эксплоатации, например, предварительного прогрева перед пуском, ограничения амплитуды тока, соблюдения температуры окружающей среды в определенных пределах и пр. Далее, эти,вентили требуют довольно громоздкого трансформатора яа.- кала, что увеличивает габариты установки и ее стоимость. Рядсхем, например, схемы с релаксационным генератором, неудобны в том отношении, что для них требуется иметь источник постоянного тока, например, выпрямительное устройство. Это обстоятельство усложняет устройство и делает его более громоздким.Указанные недостатки устраняются применением настоящего изобретения. Сущность его может быть понята из рассмотрения последующего описания, иллюстрированного прилагаемым чертежом, на фиг. 1 которого показана принципиальная схема устройства, на фиг. 2 - одик из возможных вариантов принципиальной схемы, на фиг. 3 - кривые тока ,во времени в первичной цепи,поджигания; на фиг. 4 показан другой вариант принципиальной схемы;,на фиг, 5 - кривые, соопветствующие устройству по фиг. 4.В устройстве по фиг. 1 газоразрядный прибор 1 типа игнитрона содержит в себе аиод 2 и поджига- тельный электрод Зпогруженный в жидкий катод 10. Анодная цепь игнитрона питается от источника переменного тока, например, трансформатора 4. В анодную цепь включена полезная нагрузка 5. Хотя на фиг. 1 показана однофазная схема выпрямления, однако, вообще говоря, здесь может быть любая многофазная схема.Напряжение к цепи поджигательного электрода подается от источника б переменного тока; этот источник представляет собой понижающий трансформатор, в первичную цепь которого включено то или иное устройство 7, обладающее униполярной проводимостью, при помощи которого получаются узкие импульсы тока. Первичная цепь трансформатора 6, в свою очередь, питается от того или иного источника 8 переменного тока, В первичную цепь этого источника может быть включено фазовращающее устройство 9,На фиг. 2 приведен один из возможных вариантов принципиальной схемы. Здесь в первичную цепь трансформатора б включена электронная лампа 10 с управляющей сежой. В цепь сетки этой лампы включено сопротивление 11, шунтированное емкостью 12. Назначение этих элементов схемы заключается в создании смещающего сеточного напряжения, Анодная цепь указанной электронной лампы питается от источника переменного тока 8, в первичную цепь которого может быть введено фазовращающее устройство с целью регулирования момента зажигания игнитрона,В цепь сетки лампы подается переменное напряжение, находящееся в фазе с анохиным. Благодаря тому, что трансформатор 6, приключенный к поджигательному электродуи катоду, взят понижающим, достаточно большой ток через поджига- тельный электрод получается при сравнительно малом токе в первичной цепи этого трансформатора, т. е. через электронную лампу 10. В силу этого эта лампа может бытьвзята со сравнительно небольшими габаритными размерами,На фиг. За показана кривая анод- ного тока указанной электронной лампы во времени, Эта кривая имеет вид узких импульсов, что объясняется действием сопротивления 11, шунтированного емкостью 12,Что касается тока в цепЫ поджигательного электрода, то его кривая во времени приблизительно будет иметь вид, показаниый на фиг. Зб. Этот ток, по существу, будет переменным, но несимметричным относителыно оса времени 1. Так как обратный ток имеет сравнительно ма. лые мгновенные значения, то зажигания катодного пятна на поджига- тельном электроде происходить не будет и он не будет разрушагься, Достоинством предлагаемой схемы является отсутствие выпрямительного устройства, что упрощает схему и делает ее более экономичной.На фиг. 4 приведен еще одни вариант принципиальной схемы, Он отличается тем, что в цепь сетки электронной лампы 10 подается напряжение от обмотки 13, находящееся в противофазе с напряжением обмотки 14 грансформатора 8. Кроме того в цепь этой сетки подается напряжение от пикового трансформатора 15, фаза, которого может быть регулируема. В этом случае лампу 10 полезно иметь с левой характеристикой зависимости анод- Бого тока от сеточного напряжения. При этом можно подобрать такой режим, чтобы ток сетки за положительную волну а 1 нодного напряжения отсутствовал. Для ограничения сеточного тока при отрицательной полуволне анодного напряжения в цепь сетки может быть введено сопротивление 16.На фиг, 5 а показана кривая напряжения во времени непосредственно между сеткой и катодом лампы 10 для случая схемы по фиг. 4.На фиг. 5 б показана соответствующая кряжевая анодного тока лампы. Как видно из этой фигуры, анодный ток имеет вид узких импульсов, Нетрудно представить себе и кривую тока, проходящего через поджигательный электрод.Предмет изобретения.1. Устройство для зажигания газоразрядных приборов с поджига- тельным электродом типа игнитрон, отличающееся тем, что цепь поджигательного электрода присоединена к понижающему трансформатору, в первичную цепь которого включено приспособление с униполярной проводимостью, подающее узкие импульсы тока синхронно с напряжением, питающим анодную цепь газоразрядного прибора.2. Форма выполнения устройства по п. 1, о т л и ч а ю щ а яс я применением, в качестве приспособления с униполярной проводимостью, электронной лампы, в цепь управляющей цепи которой последовательно с источником переменного тока включено сопротивление, шунтированное емкостью.3. Форма выполнения устройства по пп, 1 и 2, отличающаяся тем, что цепь сетки электронной лампы соединена с источником переменного напряжения, находящегося в противофазе с анодным напряжением, и кроме того с пиковым трансформатором, фаза положительного импульса которого может быть смещаема в пэеделах положительного полупериода анодного чапряжения.Е авторскому свидетельству6 ОЛ 8 Ств, редактор П.ип. еСов. печ., М 72 ена 3 Госпланиздат ИГЛ ШЙГР Никитин Зак.4047 - 7