Высоковольтный каскадный тороидальный трансформатор

Изобретение относится к электротехнике и может быть использованов конструкции каскадных трансформаторов и трансформаторно-выпрямительныхэ(инверторных) устройств высокого исвЕрхвысокого напряжения различногоприменения.Целью изобретения является улучшение массогабаритных показателейи. технологичности высоковольтногокаскадного трансформатора,На фиг.1 приведена схема транс -форматора; на фиг.2 - то же, видсверху. 5Устройство содержит первичнуютороидальную обмотку, образованнуюсоединением ряда Г-образных полувитков 1 и 2. Для подключения к источнику питания переменного тока первичная обмотка возбуждения имеет выводы3 и 4. Обмотка возбуждения охватывает колонну из нескольких концентрических тороидальных магнитопроводов5 с уложенными на них вторичными 25обмотками Ь. На каждом магнитопроводе 5 может быть расположено несколько вторичных обмоток 6, соединенныхперемычками 7 последовательно, па-,раллельно или смешанно в зависимостиот напряжения и мощности каскада.Тороидальная обмотка возбуждениявыполнена так, .что оставляет свободйым сектор тора 8, необходимый длявыводов 9 и 10 высокого напряженияот внутренней высоковольтной системы.Высоковольтные выводы 9 и 10Могут быть ориентированы в любом направлении в плоскости, проходящейчерез середину свободного от первичной обмотки сектора 8.В случае использования такого каскадного трансформатора в схеме инверторно-выпрямительного устройства вуказанном секторе может быть расположен высоковольтный выпрямительноинверторный мост.Поскольку первичная обмотка возбуждения каскада имеет, как правило,небольшое количество витков в преде;лах единиц.,или десятков, то относительно просто может быть выполненаполой, например, из трубы, в которойможет циркулировать какой-.либо теплоноситель,.например вода, В этом случае эта обмотка может выполнять функ 55ции радиатора для отвода, тепловыхпотерь всей системы каскадного трансформатора,Вся активная часть каскадного фтрансформатора помещается в корпус11 с фланцами 12 для выводов обмоток,заполняемый какой-либо изоляционнойсредой, например шестифтористой се-рой (БР ).Трансформатор работает следующимобразом.Выводы 3 и 4 первичной обмоткивозбуждения подключаются к источникупеременного тока необходимой мощности,напряжения и частоты. В каждой вторичной обмотке 6 индуктируются синфазные ЭДС. При последовательном соединении согласно включенных вторичныхобмоток на высоковольтных выводах 9и 1 О действует напряжение, равное произведению напряжения, индуктированного в одной обмотке, на количествопоследовательно и согласно соединенных обмоток. Параллельное соединениеряда обмоток позволяет увеличитьпринимаемую каскадом токовую.нагрузку, При этом необходимо, чтобы внутренние импедансы и ЭДС обмоток, соединяемых параллельно, мало отличалисьодна от другой. При любых схемахсоединения обмоток мощность каскадаравна сумме мощностей всех вторичныхобмоток, поэтому аксиально-концентри-.ческое секционирование вторичнойсистемы каскадного тороидальноготрансформатора с общей обмоткойвозбуждения позволяет построить тороидальную систему любой требуемоймощностиПредлагаемое изобретение наиболее эффективно может быть использовано при разработке высоковольтных каскадных трансформаторов с пленочногазовой изоляцией на напряжение отсотен киловатт до единиц мегаваттпри питающем напряжении повышеннойчастоты (1000 Гц и более), Преимущества особо ощутимы для аморфнойстали с малыми потерями,. При использовании аморфных сплавов, например,марки 9 КСР напряжение единичногоэлемента каскадного трансформатораможет быть 100 кВ и выше беэ применения специального, например принудительного, жидкостного охлаждениямагнитопровода, что весьма проблематично для магнитопроводов, находящихся под высоким электрическим потенциалом,В этом случае каскадныи трансформатор напряжением 1,5 МВ может иметь5735 скольких концентрических колонн Формула изобретения ториального слоя. 2,Трансформатор по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что первичная обмотка возбуждения собрана из Г-образных трубчатых полувитков. оставитель В,Мясниковехред Л.Сердюкова едактор Н. Рогулич орректор Л,Бескид каз 1646 Тираж 502 ПодписКИПИ Государственного комитета по изобретениям и отк113035, Москва, Ж, Раушская наб., д е тиям при ГКНТ СССР4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул, Гагарина,101 высоту не более 1,5 м при диаметрекотла около 2 м,Снижение габаритов трансформатораприводит к уменьшению габаритов и ве 5са котла (корпуса), что позволяетразрабатывать компактные высоковольтные серии источников питания и преобразовательных устройств, необходимыхв различных новых технологических 1 Оустановках,1,Высоковольтный каскадный тороидальный трансформатор, содержащий общую для всех элементов каскада первичную обмотку возбуждения, охва - тывающую магнитную систему, собранную из тороидальных сердечников, несу щих секционированные вторичные высоковольтные обмотки и высоковольтные 5 6выводы,отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей и технологичности, магнитная система состоит из нетороидальных сердечников, вторичныеобмотки, расположенные на всех сердечниках, состоят из двух симметричных ветвей и образуют по высотеколонны цилиндрический изолированныйсекториальный слой, в котором уложены перемычки, соединяющие концыветвей и отдельных секций, а высоковольтные выводы установлены в плоскости симметрии изолированного сек