Импульсный трансформатор

 

Класс $1d, 4g № 149494

С СР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа .1у» 93

H. В. Белкин и А. Я. Жаркова

ИМПУЛЬСНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

Заявлено 6 сентября 1961 r за ¹ 744249/26-9 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № !6 за 1962 r.

Импульсные трансформаторы получили широкое распространение в качестве простого и надежного источника получения импульсов высокого напряжения в радиолокационных станциях, установках импульсной рентгенографии, компактных ускорителях частиц и в ряде других устройств различных областей техники и физики. Простейшая схема включения подобных устройств содержит собственно импульсный трансформатор, накопительную емкость, коммутирующий элемент и сопротивление. При срабатывании коммутирующего элемента 1 тиратрон, тригатрон, безнакальный вакуумный разрядник ВИР и т. п.) накопителыная емкость разряжается на первичную обмотку импульсного трансформатора, и в его вторичной обмотке возникает короткий импульс высокого напряжения.

Размеры и вес описанного устройства определяются, в первую очередь, размерами накопительной емкости и собственно импульсного трансформатора. В зависимости от значения их относительные размеры могут меняться в больших пределах. Так, например, накопительная емкость в 0,25 мкф на рабочее напряжение в 6 кв имеет примерно такие же размеры, что и обслуживаемый ею импульсный трансформатор однократного действия, предназначенный для получения импульсов с амплитудой в 100 кв и длительностью около 1 микросекунды.

Для уменьшения размеров и веса устройства с импульсным трансформатором предлагается выполнять такой трансформатор комбинированным, с использованием специальной вторичной обмотки, образуюшей одновременно накопительную емкость, причем вторичная обмотка выполнена из медной ленты, намотанной на каркас двумя слоями, начало одного из которых соединено с концом первичной обмотки, а в качеств изолятора между слоями применен материал типа полиэтилен № 149494 или лавсан. Помимо уменьшения габаритов создание такого комбинированного трансформатора позволяет сравнительно простыми средствами осуществить последовательное включение импульсных трансформаторов для получения очень высоких импульсных напряжений, Схема зключения комбинированного импульсногэ трансформатора представлена на чертеже. Первичная обмотка 1 состоит из нескольких витков ленты. Сдвоенная вторичная обмотка 2 состоит из двух одинаковых лент, между которыми проложен слой диэлектрика, коммутирующий элемент К, сопротивление R. Накопительная емкость С, созданная таким осразом, весьма значительна и обладает малсй индуктивностью.

Эта емкость (условно показана пунктиром на чертеже) может быть заряжена от дополнительнэго источника напряжения. Если замкнуть коммутирующий элемент К то накопительная емкость разрядится на первичную обмотку 1.

Под действием изменяющегося магнитного поля в витках вторичной обмотки 2 возникает напряжение, амплитудное значение котэрого, как и в обычном трансформаторе, определяется коэффициентом трансформации потерями величиной нагрузки. Таким образом, в описываемом комбинированном трансформаторе вторичная обмотка одновременно выполняет функции накопительной емкости и обычной вгоричной обмотки.

Конструктивно вторичная обмотка описываемого кэмбинированного импульсного трансформатора выполняется из двух хорошо отожженных медных лент, кэторые вместе с двумя изолирующими слоями

í",ìàTûâàþòñÿ на каркас трансформатора. При использовании совре."енных диэлектриKQB (лавсанполиэтилен) емкость между лентами вторичной обмотки на напряжение в 100 — 200 кв, в зависимости от ширины лент и числа витков, может составить 0,1 — 1 мкф. Так как число витков и их расположение в обеих лентах обмотки одинаково, между лентами вторичной обмотки не возникает дэполнительной разности потенциалов во время работы такого трансформатора, и изоляция должна быть рассчитана лишь на зарядное напряжение накопительной емкости. В данном случае изоляция между спиральнэ намотанными обкладками конденсатора одновременно выполняет функцию обычной междувитковой изоляции вторичной обмотки импульсного трансфэрматора.

Анализ потерь в такой накопительной емкости со спиральным расположением обкладок показывает, что они определяются в основном активным сопротивлением металлических лент. Для уменьшения влияния этого фактора на к. п. д. трансформатора предлагается схема двухсекционной намотки комбинированного импульсного трансфэрматора, гредставленная на фиг. 2. Здесь на общей первичной обмотке 1, выполненной из широкой медной ленты, расположены две секции вторичной обмотки 2. Между секциями размещается изоляционная шайба, толщина которой должна быть рассчитана на полное рабочее напряжение трансформатора.

При срабатывании коммутирующего элемента К емкости обоих слоев вторичной обмотки 2 такого трансформатора оказываются включенными параллельно друг другу и одновременно разряжаются на первичную обмотку 1.

В подобных условиях при равном числе виткэв секций вторичной обмотки потери на активном сопротивлении лент накопительной емкости уменьшаются в 4 раза по сравнению с односекционным вариантом трансформатора. № 149494

Предмет изобретения

Импульсный трансформатор с накопительной емкостью и коммутирующим элементом, вторичная обмотка которого выполнена из медной ленты, от л и ч а ю шийся тем, что в нем, с целью использования емкости вторичной обмотки в качестве накопительной емкости, упомянутая медная лента намотана на каркас двумя слоями, начало одного из которых соединено с концом первичной обмотки, причем в качестве изолятора между слоями применен материал типа полиэтилен или лавсан. ит

Редактор А. К. Лейкина Текред А. А. Камышникова Корректор С. Ю. Цверина

Поди. к печ. 25.XI-62 г. Формат бчм, 70Х108 /,в Объем 0,26 пзд. л, Зак. 9578 Тираж 1150 Цена 4 коп.

ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Центр М. Черкасский пер,, д. 2/6.

Типография ЦБТИ Москва, Петровка, 14.