Første Nordiske Elektroteknikermøde i København 1920

Kvægsølvstraaleensretteren. Af Dr. techn. Jul. Hartmann. Indledning. Mangfoldige Forsøg er i Tidens Løb bleven gjort paa at fremstille en Ensretter d. v. s. et Apparat til direkte Omformning af Vekselstrøm til ensrettet Strøm eller Jævn- strøm ved Omlægning af hveranden Halvperiode. Man er herved i Hovedsagen gaaet to Veje, idet man enten har benyttet en elektrisk Ventil, hvorved forstaas en Strøm- bane, der kun tillader Strøm af een Retning at passere, eller man har anvendt en ren mekanisk Kommutator, ar- bejdende synkront med Vekselstrømmen. Den første Vej har hidtil vist sig mest fremkommelig. Med Anvendelse af Cooper-Hewitt’s Kvægsølvbueventil har man bygget driftsikre og, som det synes, økonomiske Ensrettere for flere Hundrede Kilowatt Cooper-Hewitt-Veniilen egner sig dog — i stor Stil — kun til Ensretning af Spændinger over en vis Grænse. I selve Ventilen tabes der nemlig altid en Spænding paa 18—20 Volt, og dette Spændings- tab gør selvfølgelig Ensretteren uøkonomisk ved lavere Spændinger. Ved 100 Volt betyder det saaledes et Tab paa ca. 20 pCt. Bestræbelserne for at bygge en rent mekanisk Ensretter har hidtil ikke været ledsaget af større Held. Det ligger nærmest at anvende en roterende Kom- mutator dreven af en Synkronmotor. Men ved en saadan synes det vanskeligt at opnaa en tilstrækkelig sikker Kom- mutering grundet paa den relativ løse Kobling mellem Strømmen, som skal ensrettes, og Bevægelsen, som be- tinger Ensretningen. Tillige har man Materialevanskelig- heder at kæmpe med, idet Kommutatorens Dele forholds- vis hurtigt ødelægges af Kommuteringsgnisten. Man har ogsaa anvendt Kominutatorer, der bringes til at svinge synkront med Vekselstrømmen. Men saadanne Kommu- tatorer kan dog kun bygges for ganske smaa Effekter, og det er jo ogsaa indlysende, at det vil være praktisk set umuligt at bringe et Kontaktstykke, tilstrækkelig robust til Kommatering af større Effekter, til med tilstrækkelig stor Amplitude at svinge i Takt med en 50-periodet Veksel- strøm. I det hele taget har man hidtil kun fremstillet mekaniske Ensrettere for ganske faa Kilowatt. Nedenfor skal der nu imidlertid beskrives en ny mekanisk Kommu- tator — Kvægsølvstraalekommutatoren —, ved hvilken de Mangler, der hidtil har været knyttet til denne Type Kommutatorer i alt væsentlig er fjernet, og som maaske derfor tør ventes at ville vise sig anvendelig til Fremstilling af Ensrettere for større Effekter. Kvægsølvstraalekommutatoren. Den nye Kommutator bestaar af en Kvægsølvstraale S Fig. 1, der passerer et Magnetfelt F med Kraftlinier vin- kelret paa Straalens Retning og rammer en Elektrode E. Gennem Elektroden E og Straalerøret R kan man sende en elektrisk Strøm ind og ud af Straalen. Vi vil et Øje- blik tænke os, at Feltet er et Jævnfelt, og at der gennem Straalen sendes en Vekselstrøm, og vi vil undersøge, hvil- ken Bevægelse Straalens Dele vil faa under Indflydelse af Vekselvirkningen mellem Strømmen og Feltet. Den Straaledel, der netop passerer Feltet, vil i dette erholde en Hastighed vinkelret paa den oprindelige Ret- ning. Hastigheden vil i Størrelse og Fortegn være bestemt ved Styrken og Retningen af Strømmen i det Øjeblik, Pas- sagen finder Sted altsaa af Strømmens Fase i dette Øje- blik. Den opnaaede Tværhastighed vil Straaledelen be- holde paa sin Vej videre frem. Den har altsaa nu to Hastigheder, den oprindelige, der er rettet lige ud, og Tværhastigheden, der skyldes Vekselvirkningen mellem Strøm og Felt. Resultatet bliver, at Partiklen bevæger sig fremad i en Linie, der danner en Vinkel med Straalens oprindelige Retning. Den efterfølgende Partikel bevæger sig langs en anden Linie, under en lidt anden Vinkel med den antydede Retning, den næste igen langs en Linie drejet lidt i Forhold til den foregaaende o. s. v. Forfølger man nu den Kurve, efter hvilken Rækken af Partikler ordner sig, finder man, at det bliver en Bølgelinie Fig. 2, med en Amplitude, som vokser jævnt med Afstanden fra Fel- tet. Længden af en Bølge A vil være lig den Vej, som den oprindelige Straales Dele vilde bevæge sig fremad i Perioden for Vekselstrømmen. Den bølgeformede Straale bevæger sig som Helhed fremad med den oprindelige Straales Hastig- hed, idet hver enkelt Del af Straalen jo har beholdt den oprindelige Hastighed fremefter. At Forholdene i alt væ- sentligt er som her beskrevne er godtgjort ved Forsøg. Fig. 3 gengiver et Øjebliksbillede af Straalen, der fører Vekselstrøm i et Jævnfelt. Som det ses, har den ganske den i Fig. 2 gengivne Form, og det viser sig ogsaa, at Bøl- gen har den ovenfor nævnte Længde. Hvad Amplituden angaar, er den dog noget — 20—30 pCt. — mindre end den vilde være, dersom Straalens enkelte Dele bevægede sig fuldkommen fri af hverandre som forudsat i den oven-