Un rectificador mecánico es un dispositivo para convertir corriente alterna (CA) en corriente continua (CC) mediante interruptores operados mecánicamente. El tipo más conocido es el conmutador , que es una parte integral de una dinamo de CC , pero antes de que los dispositivos de estado sólido estuvieran disponibles, se usaban rectificadores mecánicos independientes para ciertas aplicaciones. Antes de la invención de los semiconductores , la rectificación a altas corrientes implicaba graves pérdidas.
Había varios dispositivos de vacío/gas, como los rectificadores de arco de mercurio , tiratrones , ignitrones y diodos de vacío . La tecnología de estado sólido estaba en sus inicios, representada por rectificadores de óxido de cobre y selenio . Todos estos provocaron una caída excesiva de tensión directa a altas corrientes. Una respuesta era abrir y cerrar contactos mecánicamente, si esto se podía hacer con la suficiente rapidez y limpieza.
Esto era lo contrario de un inversor vibratorio . Un electroimán , alimentado por CC a través de contactos que operaba (como un zumbador) (o alimentado con CA), hacía vibrar un resorte y los contactos de cambio accionados por resorte convertían la CA en CC. Esta disposición sólo era adecuada para aplicaciones de baja potencia, por ejemplo, radios de automóviles , y también se encontraba en algunos sistemas eléctricos de motocicletas, donde se combinaba con un regulador de voltaje .
Este funcionaba según el mismo principio que el tipo vibrador, pero los contactos de cambio eran operados por un motor síncrono . Era adecuado para aplicaciones de alta potencia, por ejemplo, celdas de electrólisis y precipitadores electrostáticos .
Un rectificador mecánico fue patentado en 1895 (patente estadounidense 547043) [1] por William Joseph Still . Los detalles son oscuros, pero según el diagrama parece ser similar a una dinamo de tercer cepillo .
La máquina que se muestra en la referencia [2] fue diseñada por Read y Gimson et al., en el British Thomson-Houston (BTH) Rugby, Warwickshire , Inglaterra , a principios de los años cincuenta. Se trata de un rectificador mecánico trifásico que funciona a 220 voltios y 15.000 amperios , y su aplicación era la alimentación de enormes bancos de células de electrólisis .
El eje central giraba mediante un motor síncrono , accionando una excéntrica con un recorrido de unos 2 mm. (0,077 pulgadas) Las varillas de empuje de este operaban los contactos. La sincronización era crítica y se ajustaba girando la posición de la excéntrica en su eje y deslizando cuñas entre la excéntrica y las varillas de empuje.
Cruciales para este sistema fueron los reactores de conmutación , inductores que aseguraban que los contactos se cerraran cuando el voltaje a través de ellos era pequeño y se abrieran cuando la corriente era pequeña. Sin ellos, el desgaste de los contactos habría sido intolerablemente intenso. Estos eran inductores en serie que operaban durante la mayor parte del ciclo con núcleos saturados . Cuando la corriente disminuyó por debajo de la de saturación, sus inductancias redujeron la corriente considerablemente. La conmutación de contactos se programó para que ocurriera mientras sus núcleos no estuvieran saturados.
En los EE. UU., la empresa de disyuntores ITE fabricó rectificadores similares.
Sin duda, esta maquinaria tuvo éxito; se determinó que su eficiencia era del 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 lo hizo finalmente superfluo.