ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР Российский патент 1995 года по МПК H01F38/16 

Изобретение относится к технике высоких напряжений и может быть использовано для создания малогабаритных источников высокого напряжения.

Известно устройство, в котором вторичная обмотка высоковольтного трансформатора выполнена в виде множества изолированных секций, расположенных последовательно относительно друг друга вдоль стержня магнитопровода на отдельных катушках и соединенных с соответствующими выпрямительными устройствами, которые, в свою очередь, образуют последовательную электрическую цепь. Каждая секция вторичной обмотки разделена на две части, для чего в катушке выполнена перегородка с отверстием, при этом начало и конец секции расположены с наружной стороны катушки [1]. Недостатками такого устройства являются большие габариты, вызванные наличием перегородок в катушках, сложность конструкции, обусловленная выполнением отверстий в упомянутых перегородках и наличием отдельных катушек для каждой секции.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является высоковольтный трансформатор строчной развертки, на магнитопроводе которого (его стержне) размещены первичная обмотка и вторичная обмотка, выполненная в виде множества секций, уложенных в намоточные канавки секционной катушки, имеющей множество межсекционных перегородок, и подключенных к соответствующим выпрямительным устройствам, указанные секции и выпрямительные устройства соединены последовательно, при этом вторичная обмотка и выпрямительные устройства охвачены главной электрической изоляцией [2].

Недостатками такого трансформатора являются большие габариты и невысокая технологичность. Большие габариты вызваны размещением внутренних выводов всех секций с наружной стороны обмотки, ввиду того что изоляция этих выводов должна быть рассчитана на полное напряжение секции и, следовательно, эти выводы занимают значительную часть намоточной канавки, что приводит к увеличению габаритов трансформатора. Необходимость фиксации и укладки этих выводов в процессе намотки характеризует невысокую технологичность прототипа.

Цель изобретения - уменьшение габаритов и повышение технологичности высоковольтного трансформатора.

Цель достигается тем, что в высоковольтном трансформаторе, содержащем магнитопровод, первичную обмотку, главную электрическую изоляцию, вторичную обмотку из N секций, размещенных на цилиндрическом каркасе, имеющем N+1 перегородок, выводы начал секций вторичной обмотки пропущены через отверстия, выполненные в цилиндрической стенке каркаса, при этом расстояние между отверстиями для выводов начал любых смежных секций вторичной обмотки больше расстояния между этими секциями. Как вариант вторичная обмотка может быть разбита на четное количество секций, а отверстия для выводов начал этих секций симметричны относительно плоскости, перпендикулярной оси каркаса и разделяющей ее пополам. Как вариант на внутренней цилиндрической поверхности каркаса выполнены канавки, началами которых являются отверстия для выводов начал секций вторичной обмотки, а концами - торцы каркаса, при этом указанные канавки параллельны его оси.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что существенными отличительными признаками предлагаемого высоковольтного трансформатора являются:
а) наличие отверстий на внутренней поверхности каркаса для внутренних выводов всех секций, что упрощает намотку секций (повышает технологичность) и уменьшает габариты трансформатора;
б) расположение отверстий, при котором расстояние между ними больше расстояния между любыми соответствующими им смежными секциями;
в) наличие канавок на внутренней цилиндрической поверхности каркаса для фиксации внутренних выводов секций.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "Новизна".

Анализ известных технических решений (аналогов) в исследуемой области и в смежных областях позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом высоковольтном трансформаторе и признать заявляемое решение соответствующим критерию "Существенные отличия".

На фиг. 1 изображен высоковольтный трансформатор, поперечное сечение; на фиг. 2 - каркас, продольное сечение.

Высоковольтный трансформатор содержит магнитопровод 1, первичную обмотку 2, главную электрическую изоляцию 3, вторичную обмотку, состоящую из множества секций 4, имеющих внутренние 5 и наружные 6 выводы и уложенных в секции каркаса 7.

На фиг. 2 поясняется расположение отверстий 8 для внутренних выводов секций вторичной обмотки и канавок 9 для фиксации упомянутых выводов.

Использование предлагаемого изобретения в экспериментальном образце, который представляет собой высоковольтный трансформаторно-выпрямительный модуль, привело к уменьшению его габаритов и обеспечило простоту сборки и намотки.

Предлагаемое устройство работает как обычный повышающий трансформатор, на первичную обмотку которого подается низкое переменное напряжение, повышающееся вторичной обмоткой.

По сравнению с прототипом предложенный высоковольтный трансформатор обладает новыми свойствами, а именно меньшими габаритами и повышенной технологичностью.

Использование: в электротехнике. Сущность: высоковольтный трансформатор содержит магнитопровод 1, первичную обмотку 2, главную изоляцию 3, вторичную обмотку, состоящую из множества секций 4, имеющих внутренние 5 и наружные 6 выводы и уложенных в секции каркаса 7. Каркас имеет отверстия для внутренних выводов секции вторичной обмотки и канавки для фиксации выводов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР, содержащий магнитопровод, первичную обмотку, главную электрическую изоляцию, вторичную обмотку из N секций, размещенных на цилиндрическом каркасе, имеющем N + 1 перегородок, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения технологичности трансформатора, выводы начал секций вторичной обмотки пропущены через отверстия, выполненные в цилиндрической стенке каркаса, при этом расстояние между отверстиями для выводов начал любых смежных секций вторичной обмотки больше расстояния между этими секциями. 2. Трансформатор по п.1, отличающийся тем, что вторичная обмотка разбита на четное количество секций, а отверстия для выводов начал этих секций симметричны относительно плоскости, перпендикулярной к оси каркаса и разделяющей его пополам. 3. Трансформатор по п.1, отличающийся тем, что на внутренней цилиндрической поверхности каркаса выполнены канавки, началами которых являются отверстия для выводов начал секций вторичной обмотки, а концами - торцы каркаса, при этом указанные канавки параллельны его оси.