Разделительный трансформатор Советский патент 1992 года по МПК H01F31/00 

Фиг 2

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике транс- форматоров для токопитающих устройств.

Известно устройство, состоящее из трансформатора, выводы вторичной обмотки которого подключены к конденсаторам и диодам, соединенным по схеме удвоения. Компенсирующая катушка выполнена на ферромагнитном сердечнике с плавно регулируемым немагнитным зазором и дополнительной обмоткой, выходные клеммы которой подключены к вспомогательной аппаратуре, находящейся под потенциалом.

Недостатком такого устройства является большое реактивное сопротивление последовательно соединенных высоковольтных конденсаторов, через которые передается электрическая мощность на вспомогательную аппаратуру. Уменьшение реактивного сопротивления конденсаторов приводит к значительному увеличению весогабаритных параметров всего устройства.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является разделительный трансформатор для питания токопотребителей, расположенных под потенциалом в ускорительной установке, который содержит магнитопровод, первчиную и вторичную обмотки, разделительные изоляторы дл-я защиты от электрических пробоев по поверхности и делитель напряжения.

Чтобы повысить изолирующие свойства изоляции с целью уменьшения габаритных параметров, применяют различные конструктивные особенности, например помещают трансформатор в среду с повышенной пробивной способностью (в трансформаторное масло или в среду инертного газа), или включают их несколько штук последовательно. Однако при этом увеличивается общий вес и в целом такой способ не приводит к положительному результату. В случае повышения частоты переменного тока. необходимые объемы магнитопровода и меди трансформатора сокращаются, однако при этом объем и масса изоляции между обмотками, оставаясь прежними, не позволяют уменьшить размеры магнитопровода. В то же время потери в меди и стали с.повышением частоты возрастают.

Цель изобретения - снижение удельных показателей весогабаритных ха

5

0

5

0

5

0

5

0

S

рактеристик разделительного трансформатора .

Поставленная цель достигается тем, что разделительный трансформатор с магнитопроводом, первичной и вторичной обмотками, делителем напряжения содержит (п - 1, 2, 3 ...) дополнительных магнитопроводов, расположенных на одной оси и ги коротко- замкнутых обмоток, магнитопроводы отделены один от другого немагнитными промежутками и попарно охвачены упомянутыми короткозамкнутыми обмотками так, что каждый из них охвачен двумя короткозамкнутыми обмотками, кроме основного и n-го, которые охвачены одной короткозамкнутой обмоткой и, соответственно, первичной и вторичной обмотками.

Благодаря такому выполнению устройства нет необходимости в межобмоточной изоляции от электрических пробоев по поверхности. Действительно, в предлагаемом устройстве первичная и вторичная обмотки расположены на разных магнитопроводах, и изоляция осуществляется межвитко- вой изоляцией в дополнительных обмотках и межвитковой изоляцией в первичной и вторичной обмотках.

На фиг. 1 представлен схематически разделительный трансформатор, разрез-, на фиг. 2 - электрическая схема трансформатора.

В качестве примера рассмотрим разделительный трансфор матор, в котором первичная 1 и вторичная 2 обмотки размещены на основном 3 и дополнительном k магнитопроводах, выполненных в виде тороида из ферромагнитного материала. Основной и дополнительный магнитопроводы расположены на одной оси и разделены один | относительно другого упорами 5 из немагнитного материала. Коротко- замкнутая обмотка 6, охватывающая по образующей основной 3 и дополнительный А магнитопроводы, а также первичная и вторичная обмотки выполнены из медного многожильного провода , делитель 7 напряжения собран из постоянных резисторов, число витков определялось согласно выражению

W 0,25.104U/f.B/wakcS,

a

где U - напряжение, подаваемое на концы обмоткиi

f - частота переменного тока; Вдмкс магнитная индукция;

S - поперечное сечение магнито провода.

Трансформатор работает следующим образом.

На первичную обмотку 1 (фиг.2) подается переменное электрическое напряжение, тогда в первой дополнительной короткозамкнутой обмотке 6 согласно принципу Ленца наводится ЭДС индукции. Так, протекающий по этой обмотке, образует переменное магнитное поле в первом дополнительном магнитопроводе k, а, в свою очередь, во второй короткозамкнутой обмотке 6, охватывающей первый дополнительный магнитопровод k/t наводится ЭДС индукции, и так последовательно электрическая энергия передается от первичной обмотки через дополнительные магнитопроводы k и короткозамкнутые обмотки 6 во вторичную обмотку 2. Токи проводимости изоляции стекают по делителю 7.

Таким образом, предлагаемый разделительный i трансформатор возмож17 2872

ноги целесообразно использовать для питания устройств, находящихся в инжекторе заряженных частиц, а также , в медицинских передвижных ускорительных установках.

Формула изобретения

Разделительный трансформатор с магнитопроводом, первичной и вторичной обмотками, делителем напряжения, отличающийся тем, что, с целью снижения удельных показателей весогабаритных характеристик, он содержит п (п 1,2,3...) дополнительных магнитопроводов, расположенных на одной оси и п короткозамкнутых обмоток,1 магнитопроводы отделены друг от друга немагнитными промежутками и попарно охвачены упомянутыми ко- роткозамкнутыми обмотками так, что каждый из них охвачен двумя коротко-1 замкнутыми обмотками, кроме основного и n-го, которые охвачены одной короткозамкнутой обмоткой и соответственно первичной и вторичной обмотками .

Использование: в области электротехники, а также в медицинских приборах. Сущность: трансформатор содержит первичную 1, вторичную 2 обмотки, п - магнитопроводов 3, и n-короткозамкнутых обмоток 6, которые попарно охватывают стержни соседних магнитопроводов, делитель напряжения 7. Благодаря наличию множества магнитопроводов уменьшается изоляция, появляется возможность уменьшить размеры магнитопроводов, вес и габариты. 2 ил.

«

V