Селеновый выпрямитель

Параметры

По многим параметрам и свойствам селеновые выпрямители уступают кремниевым и германиевым диодам. Однако, они намного превосходят их в радиационной стойкости, и обладают уникальной особенностью самовосстановления: при пробое, в месте пробоя слой селена выгорает и при этом не образуется короткого замыкания.

• Максимальная допустимая плотность тока в прямом направлении не превышает для селеновых выпрямителей 100—200 мА/см². Для выпрямления больших токов применяется простое параллельное соединение пластин, допустимо параллельное соединение токоуравнивающих резисторов.
• Допустимое обратное напряжение составляет 20—40 В, при обратном напряжении 60—80 В происходит пробой. По этой причине выпрямители соединяют последовательно в столбы для применения при более высоких напряжениях. В отличие от кремниевых и германиевых диодов, применение выравнивающих напряжение резисторов не нужно.
• Максимальная рабочая температура селеновых выпрямителей находится в пределах от 75 до 125 °C.
• Максимальное прямое напряжение на одной селеновой пластине составляет 0,45—0,75 В.

Для выпрямления более высокого напряжения селеновые выпрямители собирают в столбы. Например, выпрямитель 15ГЕ1440У-С состоит из 1440 селеновых пластин в одном корпусе и может работать при напряжении до 40 кВ.

Площадь пластин, выпускаемых промышленностью выпрямителей составляет 0,1—400 см². Параллельное соединение пластин позволяет получить выпрямленный ток до 500 А (например, выпрямитель 140ГЖ24ЯУ).

Селеновый выпрямительный мост

Для селеновых выпрямителей характерна высокая барьерная ёмкость, что ограничивает их применение в высокочастотных устройствах.

Электрические параметры селеновых выпрямителей изменяются со временем. Длительное хранение приводит к увеличению обратного тока (расформовка). Этот процесс обратим — после подачи на выпрямитель обратного или переменного напряжения обратный ток принимает первоначальное значение в течение 2—3 минут.

Селеновые выпрямители подвержены необратимому возрастанию величины обратного тока, называемому старением. При хранении этот процесс проявляется незначительно, но ускоряется при эксплуатации. Интенсивность его возрастает при увеличении температуры, что определяет предельное значение максимальной рабочей температуры.

Пробой — селеновый выпрямитель

Пробой селеновых выпрямителей происходит при перенапряжении с амплитудой порядка 80 в, причем в ряде случаев пробитое место заплавляется слоем аморфного селена с очень малой проводимостью, вследствие чего выпрямитель в целом может продолжать работу.
 

Пробой селеновых выпрямителей происходит при перенапряжениях с амплитудой 60 — 80 в, причем в ряде случаев пробитое место заплавляется слоем аморфного селена с очень малой проводимостью, и выпрямитель в целом может продолжать работу.
 

Пробой селенового выпрямителя обычно не выводит его из строя так как пробитое место не проводит тока.
 

Для выявления неисправных электровоздухораспределителей по пробою селенового выпрямителя необходимо вновь дать ток в цепь электропневматического тормоза, переведя ручку переключателя прибора П — ЭПТ в положение перекрыши.
 

Ножи выключателя реле заземления ВРЗ в цепи тахогенератора поставлены для того, чтобы при выключении реле заземления цепь тахогенератора не оказалась под высоким напряжением, а также для того, чтобы избежать пробоя селенового выпрямителя в цепи тахогенератора при проверке высоковольтных цепей мегомметром.
 

Рабочие значения напряжения в запирающем направлении составляют от 18 до 36 в на шайбу или пластину. Пробой селеновых выпрямителей происходит при перенапряжении с амплитудой порядка 80 в, причем в ряде случаев пробитое место заплавляется слоем аморфного селена с очень малой проводимостью, и выпрямитель может продолжать работу. Температурный интервал работы селеновых выпрямителей составляет от — 60 до 75 С.
 

Проверяя цепь для определения места обрыва, следует помнить, что у кранов КБ-60, К. КБ-160, КБ-306 и некоторых других цепь управления работает либо полностью на постоянном токе, либо часть цепи работает на переменном токе, а часть — на постоянном. При проверке цепи постоянного тока клеммы вольтметра ( лампы) следует подключать к источнику постоянного тока, а при проверке цепи переменного тока — к фазе переменного тока. Во время работы следует, не полагаясь на память, обязательно пользоваться электрическими схе мами, так как ошибочное включение лампы в фазу переменного тока при проверке цепи, работающей на постоянном токе, может привести к пробою селенового выпрямителя.
 

Генератор дает малый зарядный ток. Признак: на средних и больших оборотах амперметр показывает разряд или малый зарядный ток. Причины: обрыв, плохой контакт или замыкание на массу цепей от генератора до аккумуляторной батарей; сгорели предохранители цепей обмоток возбуждения ротора; загрязнены или замаслены контактные кольца, слабое давление щеток 10 ( см. рис. 43), обрыв в обмотках ротора или в катушках статора; пробой селенового выпрямителя.
 

Для маломощных выпрямителей применяют стальные круглые шайбы. Надежная работа элементов обеспечивается при температуре не выше 55 — 60 С. В условиях воздушного охлаждения при температуре до 35 С допустимая плотность тока составляет 45 — 50 ма. Пробой селенового выпрямителя не всегда выводит его из строя, так как в месте пробоя селен спекается, становясь аморфным, что ухудшает, но не уничтожает выпрямляющие свойства элемента. В этом большое преимущество селеновых выпрямителей перед выпрямителями других видов, которые при пробое выходят из строя.
 

Применение — селеновый выпрямитель

Применение селеновых выпрямителей в установках об щепромышленного назначения дает огромный технико-эко комический эффект.
 

Применение селеновых выпрямителей устраняет трудности, связанные с питанием нитей накала выпрямителей в таких генераторах. Генератор предназначен для питания линейного ускорителя заряженных частиц. Линейный электростатический ускоритель состоит из ряда ускорительных промежутков, образованных пустотелыми цилиндрическими электродами. Ускоряемые частицы движутся по оси этого устройства. Приращение скорости в каждом ускорительном промежутке пропорционально величине разности потенциалов, подведенной к этому зазору. Испытав многократное повторное ускорение, частицы затем направляются на мишень. В результате торможения частиц в мишени возникает жесткое рентгеновское излучение.
 

Однако применение селеновых выпрямителей в различных установках остается широким, а промышленный выпуск различных типов селеновых выпрямителей не снижается. Вызвано это, во-первых, простотой технологии изготовления селеновых выпрямителей и, следовательно, низкой их себестоимостью.
 

В качестве примера применения селенового выпрямителя на рис. 75 приведена схема малогабаритной испытательной установки.
 

Следует также отметить, что при применении селеновых выпрямителей можно не опасаться вредного воздействия на обслуживающий персонал рентгеновского излучения в момент пробоя изоляции испытуемого объекта, что наблюдается в установках с кенотронными лампами. Для локализации этого излучения применяют экранирование ламп свинцом или стальными листами толщиной 0 5 — 1 мм; установлено, что достаточной защитой служат стальные щиты и пульты указанной толщины.
 

В работе рекомендуется при хромировании с реверсированием тока весьма осторожно относиться к применению селеновых выпрямителей, так как изменение режима их работы может привести к тому, что при нормальном составе электролитов осадки хрома временами будут получаться серые, недоброкачественные. Зависимость микротвердо — прямитель дает однополупериод-ста ( Я) хромовых покрытий от ный выпрямленный ток

Подчеркивается на основе наблюдения, что во многих случаях применение селеновых выпрямителей приводит к получению серо-матовых осадков при режиме блестящего хромирования.
 

Большая собственная емкость ограничивает применение селеновых выпрямителей при повышенных частотах.
 

Особенно интенсивно происходит расформовка при работе выпрямителя преимущественно в прямом направлении. Это обстоятельство исключает возможность применения селеновых выпрямителей в цепях постоянного тока.
 

Благодаря наличию запирающего слоя селеновый элемент проявляет емкостные свойства, заметные при высоких частотах. Наличие большой собственной емкости ограничивает применение селеновых выпрямителей при высоких частотах питающего напряжения вследствие уменьшения выпрямленного напряжения и коэффициента полезного действия и возрастания нагрева элементов. Номинальные данные селеновых выпрямителей обеспечиваются при частотах до 850 гц.
 

Преимущества генераторов переменного тока по сравнению с генераторами постоянного тока заключаются в следующем: питание потребителей происходит при меньших начальных оборотах, что сокращает расход энергии аккумуляторами; по габаритам и весу они в 3 — 3 5 раза легче и меньше аналогичных по мощности генераторов постоянного тока. Недостатком генераторов переменного тока является необходимость применения дорогостоящих селеновых выпрямителей.
 

В селеновых выпрямителях допускается плотность прямого тока до 0 1 А / см2, допустимые обратные напряжения до 60 В. Большая барьерная емкость при относительно малой допустимой плотности прямого тока ограничивает применение селеновых выпрямителей при повышенных частотах.