Un rectificador mecánico es un dispositivo que convierte la corriente alterna (CA) en corriente continua (CC) mediante interruptores mecánicos. El tipo más conocido es el conmutador , que forma parte integral de una dinamo de CC , pero antes de la llegada de los dispositivos de estado sólido , se utilizaban rectificadores mecánicos independientes para ciertas aplicaciones. Antes de la invención de los semiconductores , la rectificación a altas corrientes implicaba pérdidas importantes.
Existían diversos dispositivos de vacío/gas, como los rectificadores de arco de mercurio , los tiratrones , los ignitrones y los diodos de vacío . La tecnología de estado sólido estaba en sus inicios, representada por los rectificadores de óxido de cobre y selenio . Todos ellos presentaban una caída de tensión directa excesiva a altas corrientes. Una solución consistía en abrir y cerrar contactos mecánicamente, siempre que esto pudiera hacerse con la suficiente rapidez y limpieza.
Tipo vibrador
Esto era lo contrario de un inversor vibratorio . Un electroimán , alimentado con corriente continua a través de contactos que accionaba (como un zumbador) (o con corriente alterna), hacía vibrar un resorte y los contactos de conmutación accionados por el resorte convertían la corriente alterna en corriente continua. Este sistema solo era adecuado para aplicaciones de baja potencia, como las radios de los automóviles , y también se encontraba en algunos sistemas eléctricos de motocicletas, donde se combinaba con un regulador de voltaje .
Tipo accionado por motor
Este dispositivo funcionaba según el mismo principio que el vibrador, pero los contactos de conmutación eran accionados por un motor síncrono . Era adecuado para aplicaciones de alta potencia, como celdas de electrólisis y precipitadores electrostáticos .
Rectificador de cola
Un rectificador mecánico fue patentado en 1895 (patente estadounidense 547043) [ 1 ] por William Joseph Still . Los detalles son confusos, pero según el diagrama parece ser similar a una dinamo de tercera escobilla .
rectificador BTH
La máquina que se muestra en la referencia [ 2 ] fue diseñada por Read y Gimson et al., en British Thomson-Houston (BTH) Rugby, Warwickshire , Inglaterra , a principios de la década de 1950. Es un rectificador mecánico trifásico que funciona a 220 voltios y 15 000 amperios , y su aplicación era la alimentación de enormes bancos de celdas de electrólisis .
El eje central era accionado por un motor síncrono , que a su vez accionaba una excéntrica con un recorrido de aproximadamente 2 mm (0,077 pulgadas). Unas varillas de empuje accionaban los contactos. La sincronización era fundamental y se ajustaba girando la posición de la excéntrica sobre su eje y deslizando cuñas entre la excéntrica y las varillas de empuje.
Fundamentales para este sistema eran los reactores de conmutación , inductores que aseguraban el cierre de los contactos cuando la tensión aplicada era baja y su apertura cuando la corriente era baja. Sin ellos, el desgaste de los contactos habría sido excesivo. Se trataba de inductores en serie que operaban durante la mayor parte del ciclo con núcleos saturados . Cuando la corriente disminuía por debajo de la de saturación, sus inductancias la reducían considerablemente. La conmutación de los contactos se sincronizaba para que ocurriera cuando sus núcleos no estaban saturados.
En Estados Unidos, la empresa de interruptores automáticos ITE fabricaba rectificadores similares.
Esta maquinaria fue sin duda un éxito; su eficiencia se estimó en un 97,25 %. La vida útil de los contactos nunca se determinó por completo, pero superó considerablemente las 2000 horas. Sin embargo, el rápido desarrollo del diodo de silicio la volvió finalmente obsoleta.
Referencias
- ↑ «Espacenet - Documento original» .
- ↑ Douglas Self . "Rectificadores mecánicos" .
- electrónica de potencia
- Rectificadores