Каскадный умножитель напряжения Советский патент 1979 года по МПК H01F38/16 H01F27/32 

; ,;- I Изобретение относится к высоковоль ной технике, в частности к узлам высо вольтных источников питания рентгенов ской аппаратуры. Известны каскадные умножители на пряжения содержащие высоковольтные низковольтные обмотки, расположенные на общем магнитопроводе ll. В качестве главной изоляции в этом устройстве использованы различные материалы., Так, высоковольтные обмотки отделе ны от магнитопровода фторопластовой пленкой, намотанной в несколько слоев и рассчитанной на полное напряжение устройства. Для изоляции высоковольтных обмоток от защитного кожуха использована полиэтиленовая пленка, также намотанная в несколько слоев и рассчитанная на полное напряжение устройства. Корпус умножители заполнен трансформаторным маслом. Недостатком этого умножителя являются завышенные габариты Это обусловлено необходимостью отвода тепла через всю толщину главной изоляции (через слои фторопластовой и полиэтиленовойпленок, а также слой масла), поэтому сечение магнитопровода выбирается из расчета допустимого нагрева этой изоляции и не может быть уменьшено путем увеличения частоты питающего напряжения или индукции. Кроме того, использование масла приводит к увеличению изоляционных промежутков, так как масло имеет невысокую электрическую прочность. Известен также каскадный умножитель напряжения, содержащий низковольтнью и высоковольтные обмотки, размещенные на отрезках магнитопроводов, главную электрическую изоляцию и выпрямительные элементы, соединяющие между собой высоковольтные обмотки 2. Такой умножитель является наиболее близким к изоб эетению по технической сущности и достигаемому результату. В нем отрезки магнитопроводов элект рически изолированы друг от друга, причем каждый такой отрезок магнитопровода находится под полным или половинным напряжением расположенной на нем высоковольтной обмотки, поэтому толщина главной изоляции между магнитопрово- дом и высоковольтной обмоткой небольшая, и отвод тепла от магнитопровода более эффективен. Однако габариты этого устройства не могут быть существенным образом уменьшены располо- жёнйя магнитопровода внутри главной изоляции и необходимости использования масла {или другой электроизоляционной жидкости) для снижения теплового сопротивления главной изоляции. Целью изобретения является уменьшение габаритов каскадного умножителя на пряжения. Поставленная цель достигается тем, что в каскадном умножителе напряжения, содержащем низковольтные и высоковоль ные обмотки, размещенные на изолирЫванных друг от друга отрезках магнитол проводов, выпрямительные элементы, соединяющие между собой высоковольтные обмотки, и главную электрическую изоля цию, главная электрическая изоляция Ёьгполнена в виде коробки с ячейками, имею щийи внутре1Н1нйё полые выступы, на которых размещены высоковольтные обмотки, при этом одни концы, отрезков магнитопроводов установлены в полостях BbicTynoB ячеек, а другие выступают за пределы главной изоляции,на которых размещены низковольтные обмотки. Глубина полости выступа меньше длины отрезка магнитопровода по крайней мере на высоту низковольтной обмотки и боль ше высоты высоковольтной обмотки по крайней мере на толщину главной изоляции. Стенки ячеек выполнены с прорезями, а выпрямительные элементы размещены в ячейках и соедийены между собо через Прорези. На чертеже представлен каскадный умножитель напряжения в разрезе, причем выпрямительные элементы показаны схематически. Каскажцый умножитель напряжения содержит низковольтные 1 и вьгсоковольтны 2 обмотки, размещенные на отрезках магн топроводов 3, главную электрическую изол цию 4 и выпрямительные элементы 5, соединяющие между собой высоковольтные обмотки 2. Главная электрическая изоляция 4 выполнена в виде коробки с ячейками 6, имеющими внутренние полые выступы 7, на которых установлены высоковольтные обмотки 2, в полостях выступов ячеек установлены магнитопроводы 3. Низковольтные обмотки 1 расположены с внешней стороны главной изоляциц 4 каждая на своем магнитопроводе 3. Глубинаполости под магнитопровод меньше длины самого магнитопровода 3. по крайней мере на высоту низковольтной обмотки 1 и больше высоты высоковольтной обмотки по крайней мере на толщину главной изоляции. . Оставшийся объем ячеек 6 заполнен .выпрямительными элементами 5, соединенными между собой через прорези 8 в стенках ячеек, эффективный отвод ;. .тепла дает возможность зд счет повышения рабочей частоты использовать стержневые ферритовые сердечники малого сечения. Применение для главной изоляции по- . лиэтилена, имеющего высокую электрическую прочность (4О - 70 ), позволяет уменьшить изоляционные промежутки. .. Главная изоляция, полностью выполненная, например, из полиэтилена дешева и технологична в изготовлении. Фор мул а. из о б р е т е ни я 1.Каскадный умножитель напряжения, содержащий .низковольтные и высоковольтные обмотки, размещенные на изолированных друг от друга отрезках ма.гнито- проводов, главную электрическую изоляцию и выпрямительные элементы, соединяющие между собой высокОвольт1Нь1е обмотки, отл ича, ющийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, главная электрическая изоляция выпол. нена в виде коробки с ячейками, имеющими внутренние полые выступы, на которых размещены высоковольные обмотки, при этом одни концы отрезков магнитопроводов установлены в полостях выступов ячеек, а другие выступают за пределы главной изоляции й на.них размещены низковол.ьзгные обмотки. 2.Умножитель по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что глубина полости выступа меньше длины отрезка магнйтЬпровода по крайней мере на высоту низковольтной обмотки и больше высоты высоковольтной обмотки по крайней мере на толщину главной изоляции.

3. Умножитель по п. I, отличающийся тем, что стенки ячеек выполнены с прорезями, а выпрямительные элементы размещены в ячейках и соединены между собой через прорези.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Акулов В. В. и др. Малогабаритный импульсный ускоритель электронов, сб. Электрофизическая аппаратура , вып. 12, М., Атомиздат, 1974.

2.Патент США № 3187208, кл. 310-4О, 1965.