Высоковольтный импульсный трансформатор Советский патент 1980 года по МПК H01F19/08 

1

Изобретение относится к электротехнике, г. именно конструированию высоковольтных импульсных трансформаторов, и может быть использовано для высоковольтного электропитания различных электрических и электрофизических устройств.

Известен импульсный трансформатор, предназначенный для получения высоковольтных импульсных напряжений, у которого в качестве магнитопровода используются отдельные тороидальные сердечники 1. Каждый из отдельных тороидальных сердечников снабжен одновитковой обмоткой. Одновитковые обмотки соединены параллельНО и образуют первичную обмотку трансформатора, а в качестве вторичной обмотки использована полая металлическая труба.

Конструкция известного трансформатора иетехнологична, имеет значительные габариты и вес. Кроме того, размещение на отдельных тороидальных сердечниках по одному объемному витку ограничивает коэффициент трансформации и ставит его в прямую зависимость от числа сердечников. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является трансформатор, предназначенный для передачи импульсов управления к тиристорным блокам, которце находятся под высоким потенциалом {2. Известный трансформатор имеет изоляционный корпус, заполненный диэлектриком. Магиитопровод состоит из отдельных тороидальных сердечников, на каждом

из которых размещена тороидальная секция вторичной обмотки. Секции вторичной обмотки соединены последовательно. Секции с сердечииками расположены соосно друг над другом в виде цилиндра и разделены изоляционными кольцами. Внутри корпуса трансформатора размещены две колонны, которые собраны из секций с сердечниками. Витки первичной обмотки размещены внутри изоляционной U-образной

трубы. Труба проходит через окна двух колонн. Секции вторичной обмотки имеют независимые выводы снаружи корпуса.

Размещение витков первичной обмотки внутри U-образиой трубы не позволяет получить равноудаленность витков первичной обмотки относительно витков вторичной обмотки, что приводит к неравномерности электрического ноля между обмотками, что, в свою очередь, способствует пробою изоляции. В известном трансформаторе невозможно осуществить выполнение первичной обмотки тороидальной формы, что не позволяет уменьшить искажения формы импульса.

Целью настоящего изобретения является

уменьшение габаритов и веса путем получения высоких градиентов электрической прочности.

Указанная цель достигается тем, что в известном трансформаторе, содержащем корпус, заполненный диэлектриком, внутри которого размещены магнитопровод из отдельных тороидальных сердечников, на каждом из которых размещена секция вторичной обмотки, секции с сердечниками расположены друг над другом в виде цилиндра и разделены изоляционными кольцами, и первичная обмотка, секции вторичной обмогки соединены последовательно, корпус выполнен изоляционным тороидальным, в окне которого проходит первичная обмотка. Первичная обмотка также может быть выполнена тороидальной и многовитковой.

Общий вид высоковольтного импульсного трансформатора изображен в разрезе на чертеже.

Высоковольтный трансформатор содержит магнитопровод из отдельных тороидальных сердечников 1, на каждом из которых размещена тороидальная секция 2. Секции 2 с сердечниками 1 расположены соосно одна над другой в виде цилиндра, соединены последовательно и образуют вторичную обмотку. Тороидальные сердечники 1 совместно с секциями 2 размещены на изоляционных кольцах 3. Кольца 3 прикреплены к изоляционной трубе 4. Труба 4 совместно с сердечниками 1 и секциями 2 размещена внутри изоляционного корпуса 5, охватывающего , магнитопровод со вторичной обмоткой. Корпус 5 имеет тороидальную форму и выполнен разъемным. Через окно корпуса 5 проходит обмотка 6 размагничивания и первичная обмотка 7 с выводами 8 и 9. Первичная обмотка 7 выполнена тороидальной и размещена на наружной поверхности корпуса 5. В верхней части корпуса 5 выполнен высоковольтный вывод 10 вторичной обмотки. В нижней части корпуса 5 выполнен вывод 11 вторничной обмотки.

Высоковольтный импульсный трансформатор эффективен в интервале выходных напряжений 500ч-1000 кВ, длительностях

И частоте повторения импульсов до 1000 Гц.

Выполнение вторичной обмоткн в виде каскада последовательно соединенных секций и размещение ее внутри изоляционного тороидального , корпуса позволяет достичь уменьщения средней длины магнитной линий ипериметра намотки вторнчной обмотки, что, в свою очередь, дает возможность уменьшить искажения формы импульса. Кроме того, первичная обмотка выполнена тороидальной, что также приводит к достижению указанной цели. Каскадное размещение секций вторичной обмотки позволяет изолировать витки секции от отдельного тороидального сердечника на величину напряжения всего лишь одной секции. Это дает возможность использовать окна тороидальных сердечников для заполнения их витками вторичной обмотки. Выполнение тороидального корпуса герметичным и заполнение его диэлектриком дает возможность получить высокие градиенты электрической прочности междуобмоточной

изоляции, что уменьшает габариты и вес.

Формула изобретения

1.Высоковольтный импульсный трансформатор, содержаший заполг1енный диэлектриком корпус, внутри которого размещена вторичная обмотка, выполненная в виде отдельных последовательно соединенных тороидальных секций, каждая из которых размещена на отдельном сердечнике

магнитопровода, н первичная обмотка, о тличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и веса путем получения высоких градиентов электрической прочности, корпус выполнен изоляционным, в виде

тороида, в окне которого проходит первичная обмотка.

2.Трансформатор по п. 1, отличающий с я тем, .что первичная обмотка выполнена тороидальной, многовитковой.

Источники информации,

принятые во внимание лри экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 233035, кл. Н 01F 19/08, 1967.

2.Патент Англии № 782299, кл. 38(2), 1956.

10

11