Импульсный трансформатор

 

1. И/ЧПУЛЬСНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР , содержащий, первичную обмотку, выполненную в виде двух коаксиально расположенных цилиндров, причем внутренний цилиндр состоит из колец по числу секций магнитопровода, а каждое кольцо с помощью токопроводящей щайбы прикреплено к наружному цилиндру, образующему корпус трансформатора, при этом секции магнитопровода размещены в отсеках между цилиндрами и щайбами, и центральный токопровод, соединенный с внещним цилиндром, отличающийся тем, что, с целью увеличения мощности трансформатора за счет снижения его импеданса, каждая пара соседних колец, кроме крайних, выполнена как одно целое и имеет на торцах выводы для подключения источника питания трансформатора. 2. Трансформатор по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным i центральным токопроводом, при этом основной токопровод контактирует с одним (Л крайним кольцом, а дополнительный - с другим. О5 О1 СХ5 со со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(50 H 01 F 1908

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ I"" ::

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2967424)24-07 (22) 30.07.80 (46) 07.01.84. Бюл, .% 1 (72) А. В. Кривоносенко, С. С. Пельцман и Б. В. Семкин (71) Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехническом институте им. С. М. Кирова (53) 621.314.288 (088.8) (56) 1. Вдовин С. С. Мощный высоковольтный импульсный трансформатор ПТЭ, ¹ 2, )979. с. 164-167.

2. Вахрушин Ю. Н., Анацкий А. И. Линейные индукционные ускорители. М., Атомизд,ат, 1978, с. 173. (54) (57) 1. ИМПУЛЬСНЫЛ ТРАНСФОРМАТОР, содержащий. первиччую обмотку, выполненную в виде двух коаксиа IbHQ расположенных цилиндров, причем внутрен„„SU„„1065899 А ний цилиндр состоит из колец по числу секций магнитопровода, а каждое кольцо с помощью токопроводящей шайбы прикреплено к наружному цилиндру, образующему корпус трансформатора, при этом секции магнитопровода размещены в отсеках между цилиндрами и шайбами, и центральный токопровод, соединенный с внешним цилиндром, отличающийся тем, что, с целью увеличения мощности трансформатора за счет снижения его импеданса, каждая пара соседних колец, кроме крайних, выполнена как одно целое и имеет на торцах выводы для подключения источника питания трансформатора.

2. Трансформатор по и. 1, отличающ шся тем, что он снабжен дополнительным центральным токопроводом, при этом основной токопровод контактирует с одним кра йни и кольцом, а допол нительн ый — с други м.

1065899

5 to

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, а именно к устройства м, преобразующим электрические и мпульсы, и может быть использовано в различных областях техники, использующих импульсы высокого напряжения и большой мощности, например в разрядно-импульсной технологии, в квантовой электронике для питания лазеров и т. д.

Известны импульсные трансформаторы (ИТ), например, в которых с целью уменьшения потоков рассеяния и соответственно повышения мощности имеется магнитопровод с размещенной на нем вторичной обмоткой, а первичная выполнена в виде объемного витка, охватывающего сердечник (1).

Недостаток такого ИТ вЂ” значительная индуктивность рассеяния.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является импульсный трансформатор, в котором для повышения мощности путем уменьшения индуктивности рассеяния первичного контура используется секционированный магнитопровод, каждая секция которого охвачена объемным витком, присоединяемым параллельно к источнику питания. Объемные витки наружной частью образуют корпус трансформатора. Вторичная обмотка образована корпусом и центральным металлическим стержнем, проходящим вдоль оси трансформатора (2) .

Недостатком данного ИТ является значительная индуктивность рассеяния. Как следствие этого ИТ имеет ограниченную мощность. Кроме того, указанный ИТ имеет низкое выходное напряжение (коэффициент умножения равен числу секций магнитопровода) .

Цель изобретения — увеличение мощности импульсного трансформатора.

Указанная цель достигается тем, что в импульсном трансформаторе, содержащем первичную обмотку, выполненную в виде двух коаксиально расположенных цилиндров, причем внутренний цилиндр состоит из колец по числу секций магнитопровода, а каждое кольцо с помощью токопроводящей шайбы прикреплено к наружному цилиндру, образующему корпус трансформатора, при этом секции магнитопровода размещены в отсеках между цилиндрами и шайбами, и центральный токопровод, соединенный с внешним цилиндром, каждая пара соседних колец, кроме крайних, выполнена как одно целое и имеет на соседних торцах выводы для подключения источника питания трансформатора.

Кроме того, ИТ снабжен дополнительным центральным токопроводом, при этом основной токопровод контактирует с од25

55 ним крайним кольцом, а дополнительный с другим.

В предлагаемом импульсном трансформаторе ИТ за счет объединения шайб и соединения соседних цилиндров с клеммами противоположной полярности источника питания уменьшается магнитный поток, замыкающийся по воздуху, что соответственно снижает (индуктивность рассеяния) поток рассеяния, и это приводит к увеличению мощности трансформатора. Снабжение трансформатора дополнительным токопроводэм также приводит к повышению мощности ИТ за счет непропорционального возрастания напряжения и индуктивности рассеяния.

Кроме того, перемещая один из контактов токопровода по кольцам, можно изменять мощность ИТ без изменения энергии в импульс, а также подключать две симметричные нагрузки.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Первичная обмотка ИТ выполнена из коаксиально расположенных цилиндров

1 и 2, причем внутренний состоит из кблец, которые с помощью токопроводящей шайбы 3 прикреплены к наружному цилиндру

1, образующему корпус ИТ, секции 4 магнитопровода размещены в отсеках между цилиндрами и шайбами. Вторичная обмотка образована корпусом и двумя центральными стержнями 5 и 7. Напряжение возбуждения подается на цилиндры 2, а нагрузка присоединяется между корпусом и клеммами 6 и 8 стержней 5 и 7 или между клеммами 6 и 8. Для уменьшения влияния, оказываемого нагрузкой на мощность трансформатора, нагрузку можно подключать в коа ксиале.

Устройство работает следующим образом.

На соседние цилиндры 2 подается напряжение, которое вызывает ток, протекающий по элементам объемных витков, образованных кольцами, шайбами 3 и цилиндром 1. Протекающий ток возбуждает магнитный поток в секционированном магнитопроводе 4. Изменяющий магнитный поток наводит напряжение в стержнях 5 и 7.

При одинаковом количестве секций магнитопровода путем введения дополнительного стержня и приссоединении соседних цилиндров к клеммам противоположной полярности источника питания в предлагаемом ИТ мощность повышается до 30 /о по сравнению с базовым, увеличивается в два раза выходное напряжение, можно изменять мощность при сохранении энергии в импульсе.

Предлагаемый ИТ расширяет технические и технологические возможности при его использовании для обеспечения различ1065899

Составитель В. Мясникова

Редактор А. Мотыль Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 10713/52 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ных процессов, использующих импульсы высокого напряжения.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства заключается в том, что оно позволяет повысить мощность накачки рабочей среды и может быть использовано для исследования механических деформаций в твердых телах при их электрическом пробое и нагружении.

Предлагается также применение ИТ для импульсного питания СО -лазера с поперечным разрядом.