Выпрямитель электрический — это особый тип приборов, в задачи которого входит изменение переменного электрического тока в постоянный.
Чаще всего распределение электрической энергии происходит на трехфазном переменном токе. Элементы выпрямителя тока, которые и осуществляют процесс выпрямления тока, называются вентилями.
В нашей стране впервые об электрических выпрямителях заговорили в начале XX в. В. Ф. Миткевич, исследующий двухполупериодную схему с нулевым выводом, и А. П. Гершун, анализирующий активное сопротивление и индуктивность. Чуть позже, в 1912 г., Н. Д. Папалекси изучал роль индуктивности в анодной и катодной цепи, что будет использовано А. А. Чернышевым в 1918 г. при изучении оксидного катода косвенного начала.
В 1926 г. В. П. Вологдин разработал в Нижнем Новгороде первую советскую конструкцию ртутных выпрямителей, которые были доработаны В. К. Крапивиным. К этому периоду относится создание газотронов и тиратронов Ю. Д. Волдырем и трехфазной мостовой схемы А. Н. Ларионова. Обширные исследования проводились А. Ф. Иоффе, Б. Давыдовым и Д. Блохинцевым. До сих пор системы электрических выпрямителей дорабатываются и модернизируются.
Схемы выпрямителей тока
1. Схема однополупериодного выпрямления тока. В саму схему входят электрический вентиль и трансформатор. Последний играет роль преобразователя напряжения, идущего из сети,
в напряжение, которое нужно выпрямителю. В этом случае прямой ток прерывист.
2. Схема двухполупериодного выпрямления тока. Похожа на предыдущую схему, но имеет отличие — при незначительном уменьшении напряжения на вентиле результатом является непрерывный ток.
3. Схема с нулевым выводом. Ее отличительной чертой является наличие двух вентилей, что обусловливает несколько иной, чем у предыдущих, режим работы: когда наступает тот полу-период, в
который ток перестает течь через первый вентиль, он поступает на второй и обратно.
4. Мостовая однофазная схема. В ней число вентилей достигает уже четырех, что значительно повышает количество выпрямляемого данной схемой электрического тока. Во вторичной обмотке этой схемы ток течет во все время ее работы.
5. Трехфазная схема с нулевым выводом. В ней электрический ток течет через все три вентиля только во время трети периода.
6. Трехфазная мостовая схема. В ее работе принимают участие уже шесть вентилей, соединенных в группы по два вентиля. В ней включение вентилей чередуется в шахматном порядке.
7. Шестифазные и двенадцатифазные схемы являются производными от предыдущей трехфазной, но только с возрастанием вторичной обмотки. В них ток еще сильнее сглаживается.
8. Ртутные выпрямители тока, которые выполнены из стеклянного или металлического корпуса. Верхняя часть данного выпрямителя служит для конденсирования паров ртути, а нижняя часть способствует стеканию ртути к катоду. В средней же части приварены железные или графитные аноды.
Включение выпрямителя происходит с помощью анода зажигания. Анод погружается в ртуть за счет внешнего электромагнита. Многоанодные выпрямители всегда имеют общий катод и по режиму действия вспомогательной дуги могут различаться вентилями с дугой возбуждения и вентилями с периодическим зажиганием.
9. В ионных выпрямителях высокого давления дуговой разряд между анодом и катодом происходит в атмосфере газа повышенного давления, когда происходит периодическое зажигание дуги.