ENERGÍA
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Visitable. Se encuentra en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y Telecomunicación de la Universidad de Cantabria.
Equipo rectificador de vapor de mercurio de onda completa monofásico.
Tensión de entrada de alterna 220 V.
Corriente de salida controlable por niveles hasta 20 A.
Los rectificadores de vapor de mercurio, rectificadores de arco de mercurio, válvula de arco de mercurio o ignitrón sirven para realizar la rectificación de corriente alterna a corriente continua. Aprovechan las propiedades rectificadoras de la corriente eléctrica del mercurio vaporizado (plasma).
El control de la velocidad de los grandes motores de continua a principios del siglo XX se realizaba con este tipo de rectificadores tanto en monofásica como en trifásica. Otras aplicaciones de estos equipos se encuentran en las fundiciones de aluminio, locomotoras eléctricas o máquinas de soldadura eléctrica.
Los rectificadores de arco de mercurio fueron sustituidos por dispositivos electrónicos como diodo, transistores o tiristores a partir de 1970. Estos dispositivos tenían un menor coste, permitían más facilidad de control y menos riesgos.
Actualmente se continúan fabricando para aplicaciones muy especiales de equipos de potencia pulsante.
El rectificador está compuesto de una cápsula de cristal en la que se ha hecho el vacio y contiene en su fondo mercurio que actuará como cátodo.
Un cilindro de grafito o metal, sujeto por una conexión eléctrica aislada, actúa como ánodo. A un electrodo de encendido, hecho de un material semiconductor refractario como el carburo de silicio se le aplica un breve pulso de mucha intensidad para crear una nube de plasma de mercurio conductor. El plasma llena rápidamente el espacio en la válvula y el ánodo, permitiendo la conducción de electricidad entre los electrodos. En la superficie del mercurio, el calentamiento por el arco resultante libera un gran número de electrones lo que ayuda a mantener el arco eléctrico en el mercurio. La superficie del mercurio sirve por lo tanto de cátodo, y la corriente eléctrica es normalmente en un solo sentido. Una vez encendido, el rectificador seguirá conduciendo hasta que la corriente se interrumpa externamente o el voltaje entre cátodo y ánodo cambie de sentido.
Las primeras válvulas de arco de mercurio fueron patentadas en 1902 por Peter Cooper Hewitt, y para su funcionamiento, utilizan conceptos que no fueron totalmente explicados hasta años más tarde, como el “Efecto fotoeléctrico” por Einstein, en 1905. La válvula tiene forma de bombilla con 3 brazos en su base, en sus extremos se insertan los filamentos que harán de ánodo y están conectados a la red. En su interior se debe hacer el vacío, y solo habría mercurio en estado líquido.
Un ignitrón es un tipo de rectificador controlado de mercurio que data de la década de 1930. Fue inventado por Joseph Slepian mientras trabajaba para Westinghouse, Westinghouse fue el fabricante original y posee los derechos de la marca “Ignitron”.
