Высоковольтный импульсный трансформатор Советский патент 1981 года по МПК H01F19/08 

I

Изобретение относится к электротехнике, в частности к импульсным трансформаторам, применяемым в различных устройствах импульсной радиотехники, ускорителях заряженных частиц, источниках электропитания лазе-i ров.

Известен импульсный трансформатор с коническими обмотками, в которых толщина изоляционного промежутка изменяется пропорционально действукмцим между обмотками напряжениям -tl}.

Недостатками, известного устройства являются значительная индуктивность рассеяния, малый коэффициент связи, сложность конструкции.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является высоковольтный импульсный трансформа тор, содержащий низковольтную первич ную обмотку цилиндрического типа, нанесенную на сердечник из ферромагнитного материала и расположенную нг1д ней высоковольтную обмотку конического типа, состоящую из четырех параллельно соединенных однослойных секций, именедих высоковольтный вывод у средней части стержней сердечника 2 |.

Однако устройство имеет сложную конструкцию, большую массу, габариты, трудности обеспечения высокой электрической прочн(Л:ти.

Цель изобретения - повышение

10 электрической прочности, упрощение конструкции, уменьшение массы и габаритов .

Поставленная цель достигается тем, что в высоковольтном импульсном

1$ трансформаторе, содержащем первичную и вторичную обмотки с высоковольтным выводом на каркасах из изоляционного материала, состоящие каждая из двух параллельно соединенных сек20ций , каркас вторичной обмотки выпрлвен в виде двух усеченных конусов, состыкованных основаниями и расположенных соосно с каркасом первичной 3 обмотки, каркас вторичной обмотки расположен внутри цилиндрического каркаса первичной обмотки, полость между каркасами первичной и вторич-. ной обмоток герметизирована и заполнена хладагентом, а высоковольтный вывод вторичной обмотки расположён на оси симмет1рии каркасов. На фиг. 1 изображен импульсный трансформатор; на фиг. 2 - электрическая схема соединения секций первичной и вторичной обмоток.. Первичная обмотка состоит из двух одинаковых, намотанных во взаимно противоположных направлениях и парал лельно соединенньпс секций 1 , наложенных на цилиндрический каркас 2, вторичная - из двух одинаковых, на-; мотанных во взаимно противоположных направлениях секций 3, наложенных на каркас 4,имеющий вид двух усеченных конусов, сомкнутых усеченными плоскос тями. Начала и концы секций первичной вторичной обмоток Н-( ,К,И2,К2 соединены параллельно и образуют, соответ ственно, первичную и вторичную обмот ки импульсного трансформатора с потенциальными выводами 5 и 6, расположенными в плоскости усечения конусов. Полость, образованная между кар касами первичной и вторичной обмоток герметизируется уплотнениями 711 и заполняется хладагентом, напри Мер трансформаторным маслом или элегазом под давлением. Для придания каркасам необходимой прочности, они в среднем попореч ном сечении снабжены ребрами жест- , кости. Во всех поперечных сечениях, благодаря принятой конструкции и схе ме соединения секций обмоток, электрическое поле близко к однородному, вследствие чего полностью устраняютс краевые эффекты в районе потенциальных выводов 5 и 6 первичной и вторич ной обмоток ..Это позволяет толщину из ляционного промежутка Д между концами первичной и вторичной обмоток выбрать минимальной и, тем самым, в полной мере использовать высокие изо ляционные свойства трансформаторного масла -или эле г аз а, и получить минимально возможное значение индуктивности рассеяния импульсного трансформатора. Применение в качестве изоляции элегаза, имеющего примерно в 1 ,5 раза бол-ьшую электрическую прочность чем трансформаторное масло, позволяет в таком же отношении дополнительно уменьшить Д и индуктивность рассеяния. Кроме того, применение элегаза, имеющего диэлектрическую проницаемость близкую к единице, позволяет получить также и минимальную междуобмоточную, емкость трансформатора. Общий вес трансформатора уменьшен за счет исключения из конструкции сердечника и специального маслобака. Формула изобретения Высоковольтньй импульсный трансформатор, содержащий первичную и вторичную обмотки свысоковольтным выводом на каркасах из изоляционного материала, состоящие каждая из двух параллельно -соединенных секций, каркас вторичной обмотки выполнен в ; виде двух усеченных конусов, состыкованных основаниями и.расположенных соосно с каркасом первичной обмотки, о тлич ающи и с я тем, что, с целью повьшения электрической прочности, упрощения конструкции, уменьшения массы и габаритов, каркас вторичной обмотки расположен внутри цилиндрического каркаса первичной обмотки, полость мелсду каркасами первичной и вторичной обмоток герметизирована и заполнена хладагентом, а высоковольтный вывод вторичной обмотки расположен вдоль оси симметрии каркасов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 187113, кл.21 а 4/74, 1966. 2.Вдовин С. С. Проектирование импульсных трансформаторов. Л., .Энергия, 1971, с. 99.