КАТУШКА ИНДУКЦИОННАЯ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ИМПУЛЬСНОГО ТРАНСФОРМАТОРА Российский патент 2002 года по МПК H01F27/28 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в высоковольтных импульсных трансформаторах, например для устройств электрического розжига в бытовых газовых плитах.

Известны технические решения конструкции индукционной катушки, патент Франции 2356251, кл. Н 01 F 27/28, 1977, патент США 4055825, кл. 336-70, 1979. Общими недостатками этих конструкций являются большие габариты индукционной катушки, а следовательно, и высоковольтного импульсного трансформатора, большая собственная емкость обмотки, что увеличивает ток потребления блока питания, в котором используется трансформатор с такой катушкой, а также низкая надежность из-за высокой вероятности пробоя обмотки катушки.

Наиболее близким аналогом является конструкция катушка индукционного устройства, авторское свидетельство СССР 1053 169, кл. Н 01 F 27/28, 1983. Известная катушка содержит изоляционный цилиндрический каркас, выполненный с кольцевыми канавками разной глубины, в которых размещены секции обмотки, последовательно соединенные между собой, глубина средней канавки каркаса меньше глубины крайних канавок. Каркас под средней канавкой выполнен с продольной прорезью, при этом конец одной крайней секции обмотки соединен через указанную прорезь с началом другой крайней секции, конец которой соединен с началом средней секции обмотки. Такая конструкция имеет уменьшенные габариты с одновременным снижением собственной емкости обмотки.

К недостаткам такой конструкции катушки индукционного устройства относится повышенная собственная емкость обмотки, обусловленная ограниченным числом секций обмотки, а также невысокая надежность, обусловленная наличием некоторого перепада провода между концом одной секции и началом другой секции обмотки, что повышает вероятность межвиткового пробоя обмотки катушки.

В основу предложенного технического решения положена идея создания конструктивно простой, технологичной в изготовлении, удобной в эксплуатации катушки индукционной высоковольтного импульсного трансформатора.

Целью изобретения является снижение собственной емкости катушки с одновременным повышением надежности за счет уменьшения вероятности межвиткового пробоя обмотки.

Это достигается тем, что в катушке индукционной высоковольтного импульсного трансформатора, содержащей изоляционный цилиндрический каркас, имеющий сквозное отверстие вдоль оси каркаса и выполненный с кольцевыми канавками, в которых размещены секции обмотки, последовательно соединенные между собой, все нечетные кольцевые канавки смещены в плоскости, перпендикулярной оси каркаса, в одном направлении относительно оси каркаса, а все четные кольцевые канавки смещены в плоскости, перпендикулярной оси каркаса, относительно оси каркаса в направлении, противоположном направлению смещения нечетных кольцевых канавок. Расстояние, на которое смещены относительно друг друга любые две смежные канавки, всегда одинаково и определяется степенью заполнения секции обмотки, т.е. количеством витков провода секции обмотки. Расстояние выбирается таким образом, чтобы переходы провода с одной секции на другую секцию обмотки происходили плавно в одной плоскости, т.е. отсутствовали бы перепады и перегибы провода между концом одной секции и началом другой секции обмотки. Это снижает вероятность пробоя обмотки и повышает надежность индукционной катушки.

В каждой перегородке, разделяющей секции обмоток, канавок имеется одна прорезь для соединения двух смежных секций обмотки. Конец каждой секции обмотки соединен с началом смежной секции обмотки за исключением начала первой секции обмотки и конца последней секции обмотки. При этом прорези в двух соседних перегородках находятся с противоположных сторон каркаса, но всегда в местах наибольшего удаления смежных канавок относительно друг друга. Это позволяет максимально разнести в пространстве находящиеся под разным потенциалом концы провода одной секции обмотки, т.е. обеспечить соединение разнопотенциальных концов провода одной секции обмотки с соседними секциями в разных, максимально удаленных друг от друга местах, что снижает вероятность пробоя обмотки и повышает надежность катушки индукционной.

Изобретение поясняется чертежами.

Фиг.1 - катушка, вид сверху, со стороны сквозного отверстия;
фиг.2 - катушка, вид спереди в разрезе по оси катушки;
фиг.3 - катушка, вид слева в разрезе по оси катушки;
фиг.4 - катушка, вид справа в разрезе по оси катушки;
фиг.5 - сечение I-I на фиг.2;
фиг.6 - сечение II-II на фиг.2.

Лучший вариант выполнения изобретения
Катушка индукционная высоковольтного импульсного трансформатора содержит изоляционный цилиндрический каркас 1 со сквозным отверстием 2 вдоль оси каркаса 1 (фиг.1). На поверхности каркаса 1 имеются кольцевые канавки 3, расположенные перпендикулярно оси каркаса 1 (фиг.2-4). В каждой канавке 3 размещена одна секция обмотки 4. Смежные канавки 3 отделены друг от друга изолирующими перегородками 5. Все нечетные кольцевые канавки 6 (фиг.3) смещены на определенное расстояние относительно оси каркаса 1 в плоскости, перпендикулярной оси каркаса 1, а все четные кольцевые канавки 7 смещены на то же самое расстояние относительно оси каркаса 1 в плоскости, перпендикулярной оси каркаса 1, но в противоположную сторону относительно смещения нечетных кольцевых канавок 6 (фиг.5, 6). При таком расположении все смежные канавки 3 находятся на одинаковом относительно друг друга расстоянии по одной из координат в плоскости их смещения, а по другой координате канавки 3 расположены без кого-либо смещения друг относительно друга. В каждой перегородке 5, отделяющей смежные секции обмотки 4, имеется по одной прорези 8. При этом прорези 8 в двух соседних перегородках 5 находятся с противоположных сторон каркаса 1, но всегда в местах наибольшего удаления смежных канавок 3 относительно друг друга. Все секции обмотки 4 последовательно соединены между собой, т.е. конец каждой секции обмотки 4 через прорезь 8 соединен проводом 9 с началом обмотки 4 смежной секции. Причем последовательное соединение каждых двух смежных секций обмотки 4 происходит поочередно через прорези 8, расположенные по разные стороны каркаса 1. Т.е. конец первой секции обмотки 4 соединен через прорезь 8 с началом второй секции обмотки 4, а конец второй секции обмотки 4 соединен с началом третьей секции обмотки 4 через другую прорезь 8, расположенную с противоположной стороны каркаса 1 и так далее. Начало провода первой секции и конец провода последней секции обмотки 4 соединены, соответственно, с нижним 10 и верхним 11 контактными штырями катушки.

Изобретение может быть легко изготовлено из современных материалов на базе существующей технологии и наиболее эффективно может быть использовано в устройствах электрического розжига в бытовых газовых плитах.

Изобретение может быть использовано в высоковольтных импульсных трансформаторах, например для устройств электрического розжига в бытовых газовых плитах. Катушка индукционная высоковольтного импульсного трансформатора содержит изоляционный цилиндрический каркас, имеющий сквозное отверстие вдоль оси каркаса и выполненный с кольцевыми канавками, в которых размещены секции обмотки, последовательно соединенные между собой и отделенные друг от друга изоляционными перегородками, причем все нечетные кольцевые канавки смещены в одном направлении относительно оси каркаса, а все четные кольцевые канавки смещены относительно оси каркаса в направлении, противоположном смещению нечетных кольцевых канавок. В каждой перегородке имеется одна прорезь для соединения двух смежных секций обмотки, причем прорези в двух соседних перегородках находятся с противоположных относительно оси каркаса сторон каркаса в местах наибольшего удаления смежных канавок относительно друг друга, при этом конец каждой секции обмотки через прорезь соединен с началом обмотки смежной секции, за исключением начала первой секции обмотки и конца последней секции обмотки. Изобретение позволяет снизить собственную емкость катушки и повысить надежность путем уменьшения вероятности межвиткового пробоя. 3 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Катушка индукционная высоковольтного импульсного трансформатора, содержащая изоляционный цилиндрический каркас, имеющий сквозное отверстие вдоль оси каркаса и выполненный с кольцевыми канавками, в которых размещены секции обмотки, последовательно соединенные между собой и отделенные друг от друга изоляционными перегородками, отличающаяся тем, что все нечетные кольцевые канавки смещены в одном направлении относительно оси каркаса, а все четные кольцевые канавки смещены относительно оси каркаса в направлении, противоположном направлению смещения нечетных кольцевых канавок, при этом смещение всех кольцевых канавок в других направлениях относительно оси каркаса отсутствует, в каждой изоляционной перегородке имеется одна прорезь для соединения двух смежных секций обмотки, причем прорези в двух соседних изоляционных перегородках находятся с противоположных относительно оси каркаса сторон каркаса в местах наибольшего удаления смежных канавок относительно друг друга, при этом конец каждой секции обмотки через прорезь соединен с началом обмотки смежной секции, за исключением начала первой секции обмотки и конца последней секции обмотки. 2. Катушка индукционная по п. 1, отличающаяся тем, что все кольцевые канавки смещены в плоскости, перпендикулярной оси каркаса. 3. Катушка индукционная по п. 1, отличающаяся тем, что все кольцевые канавки смещены на одинаковое расстояние относительно оси каркаса. 4. Катушка индукционная по п. 1, отличающаяся тем, что глубина каждой прорези такова, что переход обмотки между смежными секциями происходит по прямой, без перепадов и перегибов провода обмотки.