Импульсный трансформатор

 

О П И С А Н И Е (п)930399

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетсинк

Сфциапнетнчесиик

Республик (6() Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 16. 06.80 (21) 2941373/24-07 с присоединением заявки М— (23 ) П рн ори тет (51}h4. Кн.

Н 01 F 19/08

3ЪеуааретеевкыИ квинтет

СССР ао делам нэевретенва в еткрыткй

Опубликовано 23.05.82. Бюллетень М 19 (53) УДК621.314..228(088.8) Дата опубликования описания 23 . 05.82

Л. Т. Хименко, А. В.. Легеза, A. Т. Межуев и Г. М. Виленский (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель

Харьковский политехнический институт им. В. И. Ленина (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

Изобретение"относится к конструированию и изготовлению импульсных трансформаторов для магнитно-импульс- ных установок и может найти применение в машиностроительной и металлообрабатывающей промышленности для

5 сварки, сборки, формовки, и закалки.

Известен трансформатор-индуктор, содержащий охваченный обмоткой индуктор, выполненный в виде двух массивных сегментов, концы которых соединены перемычками, в обращенных друг к другу поверхностях которых выполнены углубления, образующие рабочий обьем для размец ения обрабатываемой заготовки (1 ).

Однако у известного устройства ограничены функциональные возможности и он имеет низкий КПД.

Известен также импульсный трансформатор, содержаций первичную обмотку, выполненную в виде массивного витка, вторичную обмотку, выполнен- .

2 ную в виде двух массивных сегментов подключенные к индуктору с помощью прижимных устройств, причем первичная обмотка охвачена изолированной от него вторичной обмоткой (2 1.

Однако наличие соединительной коаксиальной линии и контактных устройств на сегментах приводит к увеличению индуктивности и, следовательно, вызывает снижение КПД импульсного трансформатора. Наличие отдельного индуктора, контактных устройств и коаксиальной линии усложняет конструкцию, вызывает дополнительный расход материалов, что снижает ее надежность и приводит к удорожанию конструкции согласующего устройства.

Кель изобретения - повышение КПД, упрощение конструкии и экономии материалов.

Поставленная цель достигается тем, что импульсный трансформатор, содержащий первичную обмоткУ, выпол

930399 ненную в виде массивного витка, вторичную обмотку, выполненную в виде двух MBccMSHHx сегментов, кон" цы которых скреплены между собой, снабжен перемычками, установленными на концах сегментов, средние части перемычек выполнены перекрывающимися в горизонтальной плоскости, образуя в центре отверстие, пер-. вичная обмотка обхватывает вторич" ную обмотку.

На фиг. 1 показан импульсный трансформатор, общий вид; на фиг.2" разрез А-А на фиг.1.

Импульсный трансформатор содержит массивную первичную обмотку 1, внутри которой размещена вторичная обмотка, в виде сегментов 2 и 3 соот-, ветственно, с концами 4, 5 и 6, 7.

Сегменты 2 и 3 по наружной поверхности изолированы втулкой 8 от массивной первичной обмотки 1. Концы 4 и 5 сегмента 2 перемыкаются перемычкой 9 и, соответственно, концы

6 и 7 перемыкаются перемычкой 10.

Отверстие 11, создающее рабочий объем образовано углублениями 12 и 13, выполненными в перемычках 9 и 10 и рас" положенными со стороны, противопо" ложной соответствующему сегменту.

Перемычки 9 и 10 выполнены съемными и прижимаются болтами 14 и изоляционными колодкаии 1 к концам 4

5 и 6, 7 сегментов 2 и 3. Средние части перемычек 9 и 10 выполнены перекрывающимися в горизонтальной плоскости. Перемычки 9 и 10, концы 4, 5 и 6, 7 в местах соприкосновения и пересечения и концы 4, 5 и 6, 7 изолированы прокладкой 16. В рабочем отверстии 11 размещена обрабатываемая заготовка 17. Первичная массив" ная обмотка 1 включена в цепь емкостного накопителя С через. коммутатор К.

Предлагаемый импульсный трансформатор работает следующим образом.

В момент замыкания коммутатора К в цепи, образованной емкостным накопителем С и первичной массивной обмоткой 1, возникает затухающий колебательный разряд. Ток, протекающий по первичной обмотке 1, наводит токи в сегментах ? и 3 .вторичной обмотки, которые замыкаются на перемычки 9, 10 и углубления 12, 13, образующие рабочее отверстие 11. Ток, протекающий по среднеи части перемычек, в свою очередь наводит ток в заготовке 17, который,электродинамически взаимодействуя с током в средней части перемычек, приводит к ее деформированию. Направление тока в перемычках

9 и 10 показано стрелками на фиг.1.

Перемычки 9 и 10 выполнены так, что часть перемычки, примыкающая к рабочему объему, расположена со стороны, противоположной соответствующему сегменту. Это позволяет значи10 тельно увеличить механическую прочность рабочей зоны предлагаемого устройства по сравнению с известным.

Силы Г„, действующие на части перемычки 9, например, расположенные у

15 мест подсоединения, направлены в сторону, противоположную силе F<, действующей на часть этой же перемычки

9, примыкающей к рабочему объему (фиг.1). Ток протекающий по перемычке 9 одинаков по всей ее длине и силы, действующие на каждую из частей перемычки 9, будут прямо пропорциональны длине. Так как длина частей перемычки 9, примыкающих к местам подсоединения больше, чем длина части

S, перемычки 9, примыкающей к рабочему объему,то суммарная сила будет прижимать эту часть к рабочему объему и не позволять ей деформироваться.

Поскольку перемычки 9 и 10 выполняют одновременно функции ошиновки, индуктора и прижимных устройств, то !

Ф они обладают минимально возможной паразитной индуктивностью, которая

35 уменьшается на 20-30> и, следовательно, повышает КПД на 10-15/ по сравнению с известным импульсным трансформатором.

Поскольку изоляция между массивной первично" обмоткой 1 и вторичной обмоткой в виде сегментов 2 и 3 выполнена в виде изоляционной втулки

8, выполненной, например, иэ слюды и имеющей, как правило, малую толщину и малые потери, то сегменты 2 и 3

45 образующие вторичную обмотку, оказываются плотно прижатыми к массивной первичной обмотке 1, что уменьшает . индуктивность системы на.25-30/, а следовательно, повышает КПД на 20-253 по сравнению с известным устройством.

Возможность выполнения сегментов

2, 3 и перемычек 9, 10 в предложенном импульсном трансформаторе из материала с малым электрическим сопротивлением позволяет значительно снизить тепловые потери и повысить КПД устройства на 103 по сравнению с известным.

930399

Формула изобретения

Кроме того, поскольку перемычки выполнены съемными, это позволяет путем замены перемычек с одной конфигурацией рабочего отверстия обрабатывать на предлагаемом импульсном трансформаторе заготовки различной геометрической формы, что значительно расширяет функциональные возможности предлагаемого устройства по сравнению с известным.

Импульсный трансформатор, содержащий первичную обмотку, выполненную в виде массивного витка, вторичную обмотку, выполненную в виде двух массивных сегментов, концы которых

6 скреплены между собой, о т л и ч а" ю шийся тем, что, с целью повышения КПД упрощения конструкции и экономии материалов, он снабжен пеS ремычками, установленными на концах сегментов, средние части перемычек выполнены перекрещивающимися в горизонтальной плоскости, образуя s центре отверстие, первичная обмотка

<В обхватывает вторичную обмотку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бабат Г. И. Индукционный нагрев

t5 металлов и его промышленное примене- . ние. И.-Jf. "Энергия", 19á5, с.52552б.

2. Авторское свидетельство СССР

Н 67Я56, кл. H 01 F 19/08, 1977.

ВНИИПИ Заказ 3485/69

Тираж 758 Подписное

Филиал ПППП "Патент", г,ужгород,ул.Проектная,4