Высоковольтный импульсный трансформатор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистических

Реснублик (и)989596 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51) М. Кл.

H 01 F 19/08 (22) Зая влево 06 . 05. 81 (2 I ) 3286637/24-07 с присоединением заявки М

Гееавретвеввьж кеиитет (23) Приоритет (53) УДК 621,314.. 228 (088.8) Опубликовано 1 . 01 . 83 . Бюллетень,% 2

Дата опубликования описания 15,0 1.83

le делен кзвбретеккв и OtNphttllH (?2) Авторы изобретения

С.С.Вдовин и Ю.Ю.Làìðàé

l днепропетровский ордена трудового „,Красного Знамем государственный университет им. 300-ле гия воссбе

Украины с Россией (?! ) Заявитель. (54) высоковольтный иипульсный тРднсфоРидтор

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в импульсных источниках электропитания, модуляторах магнетронных и клистронных передатчиков, ускорителях заряженных частиц для многократного повышения напряжения электрических импульсов низковольтных, например, тиристорных, генераторов без значительных искажений их формы, Известны импульсные трансформаторы, предназначенные для повышения напряжения электрических импульсов, содержащие многовитковую вторичную

1 обмотку на тороидальном магнитопроводе, охваченную одновитковой обмоткой в виде цилиндрического контей нера (1 ).

Недостатки таких трансформаторов . заключаются в том, что расстояния между обмотками непропорциональны действующим между обмотками напряжениям, крометого трансформаторы име2 ют значительные искажения формы транс форм и ро ва нных и мпул ь сов; при зна чительных коэффициентах трансформации существенно увеличиваются размеры магнитопровода и его масса, трансформаторы имеют сравнительно низкую механическую прочность.

Известен также импульсный транс" форматор, содержащий несколько тороидальных магнитопроводов, нв каждый из которых наложена одна секция вторичной обмотки, причем все секции соединены последовательно. Первичная обмотка состоит из нескольких витков, проходящих внутри всех отдельных магнитопроводов 2 ).

Недостатками этого трансформатора являются малый коэффициент. трансформации, большая индуктивность

20 рассеяния, вызывающая значительные искажения формы трансформируемых импульсов, значительные габариты (с учетом габаритов масляного бака), невысокая механическая прочность.

3 989596 4 м по технической ляционными кольцами 4. Труба с магниению является вы- топроводами помещается в металличесформатор, содержа- кий корпус 5, имеющий форму усечентку, состоящую из ного конуса и снабженный в верхней вательно соеди- 5 части, против верхнего магнитопроположенных на торо- вода, патрубком 6 для вывода из трансоводах, размещен- форматора высокого вторичного напрям цилиндре, первич- жения посредством высоковольтного каованную металли- беля 7, герметизированного прокпадкой проходящими внут 10 8 ° Начало секЦии втоРичной обмотки, илиндра, и металли наложенной на первом, нижнем сердечрметичного бакар3. нике, соеДиняется с дном корпуса. На ого трансформато- фланец корпуса 9 наложена изоляционмалый коэффициент ная герметизирующая прокладка 10, чеышенная индуктив- !5 рез которую корпус стыкуется с фланцем

ызывающая искаже- 11 металлической крышки 12; имеющей личенные габариты вид усеченного конуса. Корпус с крышческая прочность, кой, образующие герметичный контейя - уменьшение мас- нер, стягиваются металлическим осевым ажений формы, транс- 20 стержнем 13, имеющим вид двух состыльсов и,увеличение кованных меньшими основаниями усеченаническим динами- ных конусов, стык которых расположен м высоковольтно- против стыка корпуса с крышкой. В люнсформатора. бом поперечном сечении расстояния от ь достигается р5 осевого стержня до вторичной обмотки ольтном импульсном равны расстояниям от вторичной обмотки держащем высоко- до корпуса бака. Торцы стержня упираобмотку, состоя- ются в дно корпуса и крышку, образуя одинаковых после- электрический контакт, Герметизация нных секций, распо- 30 контейнера осуществляется прокладками ных тороидальных 14 и шайбами 15, Фиксация трубы оторые размещаются . от радиальных смещений осуществляном,цилиндре, Ilop- ется с помощью цилиндрических поясразованную метал- ков,стержня в местах крепления ко . проходящим внутри 5 дну корпуса и крышке, Диаметр поясков ндра, и металличес- равен внутреннему диаметру трубы. тичного бака, пер- фиксация трубы и магнитопроводов от олнена одновитко- . смещения в осевом направлении осуй стержень, ее обра ществляется за счет упруго деформиу усеченного кону- „ руемых (резиновых) прокладок 16, 17 поперечных сече- и 18, Таким образом, бакконтейнер стержня до вторич" представляет собой виток первичной расстояниям от вто" обмотки, началом которого является бака. внешний контур фланца корпуса, а контержень в местах цом - внешний контур фланца крышки. у и крышке имеет Бак заполняется трансформаторным ски, диаметр кото- маслом или элегазом под давлением.

1

Наиболее, близки сущности к иэобрет соковольтный. транс щий вторичную обмо нескольких последо ненных секций, рас идальных магнитопр ных на изоляционно ную обмотку, образ ческими стержнями, ри изоляционного ц ческими частями ге

Недостатками эт ра также являются трансформации, пов ность рассеяния, в ния импульсов, уве и невысокая механи

Цель изобретени сы, габаритов, иск формированных импу устойчивости к мех ческим воздействия

ro импульсного тра

Поставленная цел тем, что в высоков трансформаторе, со вольтную вторичную щую иэ нескольких довательно соедине ложенных на отдель магнитопроводах, к на полом изоляцион вичную обмотку, об лическим стержнем, изоляционного цили кими частями герме вичная обмотка вып вой, а бак и осево эующие, имеют форм са, причем во всех ниях расстояния от ной обмотки равны ричнрй обмотки до

Причем осевой с крепления к корпус цилиндрические поя рых равен внутреннему диаметру осевого изоляционного цилиндра.

На чертеже схематически изображена конструкция высоковольтного импульсного трансформатора.

Конструктивной основой трансформатора является труба 1 из диэлектрического материала с фланцем в средней части, на которой находятся К тороидальных магнитопроводов 2 с наложенными на них одинаковыми секциями

3 вторичной обмотки, разделенными иэоИмпульсный трансформатор работает следующим образом.

Первичное, низкое напряжение прикладывается к фланцам крышки и корпуса, Вторичное, высокое напряжение, снимается с конца последней верхней секции вторичной обмотки через высоковольтный кабель. При этом величина вторичного напряжения равна

Ug=NU, где 01 - первичное напряже5 9895 ние; N - число витков в каждой из секций вторичной обмотки.

Технико-экономическая эффективность импульсного трансформатора состоит в следующем. Так как первичная обмотка имеет минимальное возможное в трансформаторе число витков, равное единице, и этот единственный виток выполнен так, что расстояния между его элементами и секциями вторич-10 ной обмотки пропорциональны действу- . ющим между ними напряжениям, индуктивность рассеяния и искажения фронч та импульса, вносимые импульсным трансформатором, минимальны<. Кони- И ческая форма корпуса и крышки и расположение высоковольтного вывода на боI ковой поверхности бака позволяет уменьшить габариты трансформатора, Благодаря тому, что магнитопроводы, 2в упруго фиксированы проходящей внутри них трубой с фланцем, стержнем и элементами бака, импульсный трансформатор устойчив по отношению к механическим .нагрузкам.. 25 формула изобретения

1, Высоковольтный импульсный трансщ форматор, содержащий высоковольтную вторичную обмотку, состоящую из нескольких одинаковых последовательносоединенных секций, расположенных на отдельных тороидальных магнитопроводах, которые размещаются на полом изоляционном цилиндре, первичную обмотку, образованную металлическим стержнем, проходящим внутри изолщционного цилиндра,- и металлическими частями герметичного бака, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения габаритных размеров, Maccv и искажений формы импульсов, первичная обмотка выполнена одновитковой, а а бак и стержень|ее образующие, имеют форму усеченного конуса, причем во всех поперечных сечениях расстояния от стержня до вторичной обмотки равны расстояниям от вторичной обмотки до бака.

2., Трансформатор по и. 1, о тл и ч а ю щ и " с я тем; что, с це- . лью увеличения устойчивости к динамическим механическим воздействиям,.осе" вой стержень s местах крепления к корпусу и крышке имеет цилиндрические пояски, диаметр которых равен внутреннему диаметру осевого изоляционного цилиндра.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 177523, кл. Н 01 Г 19/08, 1964.

2. Патент Англии И 782299, кл, Н 11, 06.04.56.

3, Авторское свидетельство СССР и 792304, кл. Н 01 F 33/00, 15.08.73.

989596 аказ 11

0 Тираж 701 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб,, д. 4/5 лиал ППП "Патент", г, жгород, ул. роектная, Составитель С. Гусев

Редактор А. Доли нич Тех ред М. Надь КорректорЕ.Рощко