Сегодня любому желающему доступны полупроводниковые диоды с совершенно разными параметрами. Но в 1950-е в СССР о надежных твердотельных диодах для выпрямления переменного тока можно было лишь мечтать, ведь отрасль только начинала зарождаться.
Тем не менее уже тогда на московском заводе «Энергоприбор» серийно производились механические выпрямители типа МВ-81, предназначенные для получения постоянного тока из переменного. Это были изделия в черных карболитовых корпусах с габаритами 5 на 8 сантиметров с возможностью крепления на шасси.
Эти компактные электромеханические устройства, выпускаемые в виде приставок, заменяли собой, по сути, единичные диоды и могли применяться в быту для получения постоянного пульсирующего тока из переменного сетевого.
Такие механические выпрямители могли служить, например, для питания бытовой мини-дрели на базе двигателя постоянного тока.
Вся информация о параметрах данного механического выпрямителя нанесена на его корпус: управляющее переменное напряжение 3,5 вольта, потери мощности при выпрямлении не более 1 мВт (1 В, 1 мА).
Сбоку на корпусе присутствуют две пары клемм, предназначенных для припаивания соответствующих проводов. Клеммы справа — это выводы питания обмотки электромагнита, сердечник которого имеет зазор порядка одного миллиметра.
При питании данного электромагнита переменным током, в его зазоре получится переменное магнитное поле, изменяющее свое направление с частотой 50 раз в секунду, что соответствует частоте сетевой синусоиды — 50 Гц.
Переменное напряжение с частотой 50 Гц и величиной 3,5 вольта для питания обмотки электромагнита, очевидно, предполагается подавать со вторичной обмотки специального понижающего трансформатора.
Клеммы слева присоединены: одна — к упругой ферромагнитной пластине, частично входящей в зазор в сердечнике электромагнита, вторая — к неподвижному электроду.
Изначально ферромагнитная пластина не деформирована и контактирует с неподвижным электродом. В месте их контакта, пластина и неподвижный электрод имеют антикоррозийное покрытие.
Для точной настройки механического выпрямителя, на его неподвижном электроде имеется винт, позволяющий ослабить или усилить изначальное прижимное усилие между пластиной и неподвижным электродом.
Когда через управляющую обмотку (через обмотку электромагнита) пропускается переменный ток, каждые полпериода сетевой синусоиды пластина претерпевает деформацию под действием магнитного поля в зазоре.
Если во время одной полуволны, скажем, положительной, магнитное поле направлено так, что контакт пластины с неподвижным электродом усиливается. Тогда во время противоположной полуволны пластина окажется деформирована в другую сторону, тем самым проводящий контакт с неподвижным электродом разомкнется.
В результате если потребитель будет питаться от той же сети переменного тока, от которой питается управляющая обмотка электромагнита, при этом будучи подключен последовательно через рабочие (соединенные с размыкающимся контактом) клеммы механического выпрямителя, то данный потребитель будет получать питание только во время одной полуволны сетевой синусоиды.
Вторая же полуволна будет отсечена из-за синхронной деформации контактной пластины. Таким образом, режим питания нагрузки будет аналогичным ее питанию с однополупериодным выпрямлением.
Яков Кузнецов