ТИРАТРОН

Цель исследования: Изучить тиратрон

Задачи исследования: Изучить устройство, работу и применение тиратрона.

Актуальность

Тиратроном называют газоразрядный прибор, который имеет один или несколько дополнительных электродов-сеток. Водородные тиратроны относятся к типу тиратронов с накаливаемым катодом, который обычно является оксидным катодом косвенного накала. Тиратроны с накаливаемым катодом применяются в качестве мощных газоразрядных управляемых приборов, которые выполняют функцию выпрямления и преобразования переменного тока промышленной частоты 50 Гц. Они также используются в электроприводах, релаксационных схемах, релейных, инверторных, контролирующих, защитных и сварочных устройствах. Мощный тиратрон с накаливаемым катодом имеет анод, катод и сетку, которая управляет зажиганием. Баллоны тиратронов наполняются инертными газами, ртутными парами или водородом в зависимости от типа прибора.

Принцип работы

Тиратрон - это газоразрядный прибор с одним или несколькими дополнительными электродами-сетками, который используется для выпрямления и преобразования переменного тока промышленной частоты. В тиратроне возникает разряд на анод благодаря уменьшению отрицательного смещения на сетке. При этом электроны начинают проникать в пространство между сеткой и анодом, ионизируя газ. В результате образуется плазма, которая обладает высокой проводимостью и отпирает тиратрон. Тиратроны с накаливаемым катодом применяются в различных устройствах, таких как электроприводы, сварочные и защитные устройства.

Первая характеристика - возможность формирования плазмы внутри прибора, что обеспечивает его работу в качестве выпрямителя и преобразователя переменного тока. Вторая характеристика - способность быстро восстанавливать управляющие свойства сетки после выключения прибора, что позволяет использовать тиратроны в различных устройствах, где требуется точное управление электрическим током. Кроме того, важно отметить, что при выключении тиратрона происходит постепенный распад плазмы, что позволяет избежать повреждения прибора и обеспечивает его долговечность.

Технические характеристики

Первая характеристика тиратронов с газовым наполнением заключается в возможности формирования плазмы внутри прибора, что позволяет использовать его в качестве выпрямителя и преобразователя переменного тока. Кроме того, такие тиратроны обладают способностью быстро восстанавливать управляющие свойства сетки после выключения прибора, что делает их полезными в различных устройствах, требующих точного управления электрическим током. Одним из главных преимуществ тиратронов с газовым наполнением является их малая зависимость от температуры окружающей среды. Это отличает их от ртутных тиратронов, для которых внешняя температура должна быть ограничена определенными пределами. Превышение этой температуры может привести к росту давления и понижению пробивной прочности, а при температурах ниже допустимой затрудняется возникновение разряда. Кроме того, тиратроны с газовым наполнением не требуют восстановительного разогрева для разложения амальгамы бария, как это необходимо для ртутных тиратронов. Такой процесс может занимать от 0,5 до 2 часов в зависимости от мощности прибора. В целом, тиратроны с газовым наполнением обладают рядом преимуществ перед ртутными тиратронами, что делает их более универсальными и надежными в использовании.

Особенности работы

Первое преимущество тиратронов с газовым наполнением заключается в возможности формирования плазмы внутри прибора, что позволяет использовать его в качестве выпрямителя и преобразователя переменного тока. Также такие тиратроны быстро восстанавливают управляющие свойства сетки после выключения прибора, что делает их полезными в различных устройствах, требующих точного управления электрическим током. Одним из главных преимуществ тиратронов с газовым наполнением является их малая зависимость от температуры окружающей среды.

Это отличает их от ртутных тиратронов, для которых внешняя температура должна быть ограничена определенными пределами. Превышение этой температуры может привести к росту давления и понижению пробивной прочности, а при температурах ниже допустимой затрудняется возникновение разряда.

Тиратроны с газовым наполнением не требуют восстановительного разогрева для разложения амальгамы бария, как это необходимо для ртутных тиратронов. Такой процесс может занимать от 0,5 до 2 часов в зависимости от мощности прибора. Тиратроны с водородным наполнением обладают высокой скоростью деионизации, что обеспечивает минимальное время возникновения разряда тиратрона при импульсной работе. Кроме того, высокое значение катодного потенциала водорода позволяет использовать его без опасности разрушения оксидного катода. Некоторые импульсные тиратроны могут быть наполнены инертными газами.

Однако тиратроны с водородным наполнением имеют жестчеющий эффект на водород, что может изменять пусковые характеристики прибора.

Поэтому в качестве электродов водородных приборов используется высококачественный электролитический никель, свободный от вредных примесей, а мощные импульсные тиратроны могут быть оснащены генератором водорода для поддержания давления в колбе неизменным в течение всего срока службы.

Рисунок 1. Схематичное конструкция тиратрона

Заключение

Хотя на сегодняшний день тиратроны и не пользуются большой популярность из-за появления тиристоров, обладающих присущими им достоинствами, наличие такого типа тиратронов, как импульсные водородные тиратроны все ещё позволяет им конкурировать в некоторых областях науки и техники.

Они не сильно зависят от изменения температуры окружающей среды (по сравнению с ртутными тиратронами), позволяют переключать большие импульсные токи и напряжения, а также обладают большим быстродействием по сравнению с тиратронами. В качестве импульсных коммутаторов тока водородные импульсные тиратроны находятся вне конкуренции.