Батарея

Батарея анодная

БАТАРЕЯ, совокупность нескольких аккумуляторов или гальванических элементов, соединенных между собой для работы на общую внешнюю цепь. При применении в радиотехнике батареи делятся на 3 группы: батарея накала, батарея анодная и батарея сетки.

1. Батарея накалан.) - батарея, доставляющая электрический ток для накаливания нити (катода) электронной лампы. Батареи накала составляются из свинцовых (кислотных) или из щелочных аккумуляторов. В случае отсутствия источников постоянного тока для зарядки аккумуляторов батареи накала м. б. составлены из гальванических элементов. Емкость и напряжение батарей накала должны соответствовать типу электронных ламп, их числу и способу включения. Обычно в установках с несколькими электронными лампами (например, в радиоприемных) отдельные нити включаются параллельно, так что батарея накала должна давать ток, равный сумме токов, питающих отдельные нити; число (n) последовательно соединенных аккумуляторов батареи накала, необходимое для получения достаточной ЭДС, определяется по формуле n= V/1,8 в случае свинцовых аккумуляторов и n= V/1,1 в случае щелочных, где V - напряжение на зажимах нити при нормальном ее накале.

Электронные лампы с нитями из чистого вольфрама, применяемые в радиотехнике для целей приема и усиления радиосигналов (так называемые усилительные лампы), обычно имеют нормальный ток накала около 0,6—0,7 А при напряжении 3,8—4 V. В установках с такими лампами обычно употребляются батареи накала из 2—3 свинцовых или из 4 щелочных аккумуляторов емкостью в 40, 60 или 80 Ah. Батарея накала 4-вольтовая емкостью в 40 Ah, изготовляемая Государственным аккумуляторным трестом, имеет размеры деревянного ящика: 15x16,5x22 см и весит около 10 кг. Усилительные электронные лампы с нитями из т. н. «торированного» вольфрама требуют для нормального накала нити силу тока раз в десять меньшую, чем лампы с чисто вольфрамовыми нитями и одинаковым током насыщения. Так, например, распространенная в СССР усилительная лампа типа Р-5 (Электротехнического треста заводов слабого тока), имеющая нить из чистого вольфрама, требует для нормального накала около 0,6 А при 3,8 V; аналогичная усилительная лампа с торированной нитью (тип Микро) требует 0,06 А при 3,6 V. Поэтому в установках с подобными лампами в качестве батарей накала очень часто применяются батареи из т. н. «сухих» гальванических элементов, представляющих видоизменение элементов Лекланше. Каждый такой элемент в начале разрядки дает ЭДС около 1,5 V, и потому батареи накала для установок с усилительными лампами составляется обычно из 3-х последовательно соединенных элементов. При большом числе параллельно питаемых ламп батарея накала может состоять из 2-х или большего числа параллельно соединенных групп сухих элементов по 3 шт. в каждой группе. Однако при неоднородности отдельных элементов в таком «смешанном» соединении будут циркулировать выравнивающие токи, уменьшающие срок службы всей батареи накала. Распространенные в СССР сухие элементы имеют емкость в среднем 16—18 Ah и размеры 5,5    х5,5х12,5 см. Большие электронные лампы, применяемые в радиотехнике для получения токов высокой частоты (трехэлектродные) и для выпрямления переменных токов в постоянный ток высокого напряжения (двухэлектродные), требуют для накала нити значительной энергии. Ток накала в таких лампах достигает десятков ампер при напряжении в несколько десятков V. Поэтому в большинстве практических установок нити накала больших электронных ламп питаются переменным током низких частот (от 50 до 1 000 периодов в сек.).

2. Батарея аноднаяа.) - батарея, питающая анодную цепь электронной лампы. Малые электронные лампы, применяемые в радиоприемных установках (т. н. усилительные лампы), требуют для питания напряжения в 40—80 V; предельное значение тока в анодной цепи нормальной усилительной лампы (ток насыщения) обычно порядка 0,006 А. При работе в приемноусилительных установках сила тока в анодной цепи каждой такой лампы обычно не превосходит 1—2 mА, причем анодные цепи всех ламп в большинстве случаев питаются параллельно от общей анодной батареи. В качестве анодной батареи в таких установках применяются анодные батареи из небольших свинцовых (кислотных) аккумуляторов или так наз. «сухих» гальванических элементов небольшого размера.

Государственный аккумуляторный трест изготовляет соответствующие аккумуляторные анодные батареи в виде собранных в деревянных ящиках комплектов из 20 или 40 шт. последовательно соединенных свинцовых аккумуляторов (общая ЭДС 40 или 80 V). Размеры ящика, содержащего 40 элементов емкостью в 2,5 Ah, равны примерно 16х18х58 см, максимальный зарядный ток 0,25 А, разрядный - 0,1 А; вес анодной батареи 14,5 кг. Тот же трест изготовляет анодные батареи из «сухих» элементов, представляющих видоизменения элемента Лекланше. Анодная батарея из 60 таких элементов, соединенных последовательно и дающих общую ЭДС около 80 V, имеет размеры 8х13х21 см при емкости в среднем 0,3 Ah. В установках, предназначенных для приема речи или музыки, с так называемыми «громкоговорителями», в усилительных устройствах передающих радиотелефонных станций, в трансляционных телефонных устройствах и т. п. применяются усилительные электронные лампы увеличенного размера с током насыщения в несколько десятков mА и с нормальным анодным напряжением до 400 V и далее выше. Анодные цепи таких ламп питаются обычно от батареи аккумуляторов, и лишь в случае отсутствия постоянного тока для их зарядки применяются гальванические элементы. В устройствах с мощными электронными лампами (например, в радиотелеграфных и радиотелефонных передатчиках), требующими для питания анодных цепей напряжений в тысячи V при токах в несколько А, анодные батареи заменяются выпрямительными установками (электронными или ртутными).

3. Батарея сеткис.) - батарея, включаемая в цепь между нитью и сеткой электронной лампы для задания некоторого потенциала сетке. В радиоприемных установках электронные лампы для наилучшего усилительного действия (в области линейных участков анодных характеристик) требуют задания сетке небольшого отрицательного потенциала, порядка 1,5 V. В зависимости от типа лампы, схемы усилителя и условий его работы (т. е. величины тока накала, анодного напряжения, интенсивности принимаемых сигналов) наивыгоднейшее значение отрицательного потенциала сетки может изменяться в довольно широких пределах, достигая десятков и даже сотен V (в мощных усилителях, в модуляторных устройствах радиотелефонных передатчиков). Сила тока в цепи сетки бывает при этом весьма близкой к нулю. Обычно в приемноусилительных устройствах батарея сетки представляет собой один или несколько соединенных последовательно «сухих» элементов. В схемах мощных усилителей и в модуляторных устройствах в качестве батареи сетки применяются аккумуляторные батареи, подобные анодным батареям. Большие (генераторные) электронные лампы в радиотелеграфных и радиотелефонных передатчиках работают с высоким КПД (до 70—80%) лишь при условии задания сеткам отрицательного (по отношению к нити) потенциала, порядка сотен или нескольких тысяч V. В небольших передатчиках для этой цели иногда также применяются аккумуляторные батареи сетки. В передатчиках большой мощности (киловатты или десятки и сотни kW в антенне) батареи сетки в некоторых случаях заменяются выпрямительными установками; очень часто задание надлежащего отрицательного потенциала достигается путем включения в цепь сетки конденсатора, зашунтированного сопротивлением. О применении батарей в других областях техники, а также описание методов изготовления батарей и об уходе за ними - см. Аккумуляторы электрические и Гальванические элементы.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 2 - 1928 г.