电子〜阀门转换器
真空管，具有4400安培的长丝电流。和平板电压为200,000伏特
随着我们的工业文明变得越来越复杂，在一个方便的地点产生的电力必须传送到越来越远的地方。在目前的电力发展阶段，输电线路延伸超过300英里，当集中发电与伴随的大面积分布成为电气行业的普遍做法的时间不是很遥远。这些要求将提出新的和困难的问题，工程师将必须解决，在长距离传输成为可行的。
其中大多数问题是涉及传输电压的问题。在高电压下，导体之间的空气变为电离和电晕损耗结果。在大范围的频率上，这种损失与横向线的电流的频率成比例，并且通过使频率为零，即通过使用直流电，电晕损耗可以像½或¼一样小每秒60周期频率的损失。
现在，长传输系统需要高传输电压，并且这些又可能导致严重的电晕损耗（图1）。因此，以直接而不是交流电的形式传输功率可能具有很大的优点。然而，交流机械变得如此普遍，即这种电流必须在传输系统的接收端可用。此外，在高电压下的直接电流的产生中，在PAT中经历了极大的困难，交流发电机通过较高的绝缘容量来更好地适应高电压。此外，这种A.C的输出可以在非常高的效率上直接连接到终端电压的变压器砂。换句话说，虽然在传输线中的直流电流可以是有利的，但是在产生和接收端（图2）中最好地使用交流电流。
这种传动系统必须在线的两端具有转换器，但在所考虑的情况下，几乎完全使用的旋转转换器几乎完全使用的现代电力系统。对于旋转转换器对直流发生器升高的相同的反对反射器，即，不适用于高电压下电流的转换。为了在高电压下直流传输的目的，必须设计自由落体的新型转换器。
它向最终效用致敬，即不感兴的研究，这一要求由不到一代前的设备满足这一要求是仅仅是学术兴趣。在这里发现这种广泛应用的电子阀在这里发现了另一个扩展的有用领域。
电子阀已经用作小型电源整流器的形式的转换器，并且当在振荡电路中使用时，它基本上作为直接转换为交流电流的转换器，但它尚未应用于高功率高潜力转换。它非常适应于服务此类功能已被一般电气公司的W. Hall展示，他最近的实验开发了非常高效率的真空管转换器。
我们的大多数读者都知道这样一个事实:一个热灯丝发射电子和一个冷电极之间的空间是单方面导电的，即电流只能从后一个电极流向灯丝。所有电子管都是根据这一原理工作的，但在无线电电路中，电子管中的电子流是可调制的。今天几乎普遍使用的调制方法依赖于电子管中第三个元件的静电影响。也就是说，通过改变第三种元素，即所谓的栅格上的电荷，电子流会发生变化。
另一种没有得到普遍应用的方法是依靠灯丝发射的电子产生的电磁场。我们知道，当一个电子通过磁场时，磁场的力线与它的运动方向成直角，电子就被约束在一个圆形的路径上运动(图3)。如果磁场强度足够强，电子可能被迫留在磁场中，并沿圆形轨道旋转，磁场强度越大，圆形轨道的直径越小。这样，如果对电子管中的电子的运动施加横向磁场，电子就会偏转到这样的程度，以阻止它们到达平板，并约束它们返回灯丝(图4)。
在一个小型电力管中，单独的线圈必须提供磁场，但是在非常大的功率的管中采用重丝电流通过该电流设定的磁场足以偏转电子。当然是必须使磁场足够强以克服灯丝和板之间的静电场。
在由Hall先生开发的管中，他称之为“磁控管”（图5），灯丝是具有形成阳极的圆柱形板的直线同轴。长丝的直径为2.0厘米。（.79英寸）虽然阳极圆筒的直径为8.0cm。（3.1英寸）。4400安培的电流是加热灯丝所需的，将其提高到2500℃的温度下。在该温度下，电子发射足够强烈，以导致气缸和灯丝之间的170安培流动。然而，当长丝电流流动时，这些电子不连接到板，因为它们被电流设定的强磁场偏转。该领域即使在圆筒和灯丝之间的电位为200,000伏的电位，该领域也可以防止所有电子流量。
换句话说，灯丝被强烈的电流加热，从而产生大的电子发射，但是通过其磁场的作用的相同电流可防止任何电子到达板，因此没有“板”电流流动，而灯丝电流是。但是，如果灯丝电流在将灯丝带到适当的温度后，则磁场将在发射将继续时塌陷，因此电流将在阳极和灯丝之间流动。因此，如果灯丝电流使得每次灯丝为零时，则灯丝电流将流动。
图。图6表示包括两个磁控管管的转换器系统，一个变压器，具有中央抽头的高张力绕组和特殊设计的发电机，供应恒定值的灯丝电流但经常中断。虽然该电流流过一个管，但是另一管中的电流为零，并且Visa Versa。因此，在任何瞬间，板电流只流过一个管。
现在，假设需要将一个高压直流电转换为一个低压交流电60个周期，发电机被调整为提供每秒中断60次的电流(见波形图7)。由于极板电流只有在灯丝电流为零时才流动，因此变压器中的电流将以每秒60次的频率交替。
这将是线路接收端转换器的动作。在发电端，需要将交流电转换为直流电。这里，供电灯丝电流的发电机与交流发电机同步驱动，从而使灯丝电流与交流电流同步中断。因此，电流被反向两次，首先由交流发电机，然后由换流系统，结果是在变压器的高压绕组中形成直流电流。
这种系统的显着优势显现出来。不仅使得长距离高电位传输可能而且提供了一个非常灵活的布置，接收端的转换电流的频率完全独立于A.C.发电机的频率。这些单元已被证明能够转换10,000千瓦。效率为96％。此外，磁控管的寿命为60,000小时，即大约七年的连续操作。
