Импульсный трансформатор с ударным возбуждением

(53 ЕТЕНИЯ бюро прибонапряжений озов и И,Г. Путорс ысок А,М лов и Е.П. Семеый МВ транс- Всесоюзной ым проблемам ., 1977, т. 111, с,А. Щегпульснады енерн полученияе Фи 1ааааа ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) В,М, Федоров, М.нов, Компактный, имформатор. Доклконференции по инжтермоядерных реакто62-69,Гольдберг и др. Схема длявысоковольтных импульсов.Приборы для научных исследований 1966, М 2, с. 15 - 18,(57) Изобретение относится к электротехнике, а именно технике высоких напряжений высоковольтной импульсной технике, и моИзобретение относится к электротехнике, а именно к технике высоких напряжений и высоковольтной импульсной технике, и может быть использовано для формирования импульсов высокого напряжения в системах на магнитосвязанных-, С-контурах устройств резонансного заряда высоковольтных емкостных накопителей энергии,Цель изобретения - повышение КПД импульсного трансформатора с ударным возбуждением,На фиг.1 приведена принципиальная схема трансформатора; на фиг.2 - конструкжет быть использовано для формирования импульсов высокого напряжения в системах на магнитосвязанныхС-контурах устройств резонансного заряда высоковольтных емкостных накопителей энергии, Устройство решает задачу увеличения КПД трансформатора с ударным возбуждением. Импульсный трансформатор содержит плоские спиральные низковольтную и высоковольтную обмотки одинакового диаметра, размещенные в корпусе, заполненном электроизоляционной средой, Обмотки трансформатора расположены соосно и между ними размещена пропитанная жидким диэлектриком плоская многослойная изоляция, причем отношение расстояния между обмотками к их среднему диаметру не превышает 0,05. Соосное расположение спиральных катушек с использованием плоской пропитанной жидким диэлектриком многослойной изоляции существенно увеличивает коэффициенты связи обмоток, что повышает КПД трансформатора. 3 ил,ция трансформатора; на фиг,3 - разрез А - А на фиг.2,Низковольтная обмотка 1 состоит из параллельно соединенных секций. Высоковольтная обмотка 2 содержит такое же количество последовательно соединенных секций, Выводы 3,4 низковольтной обмотки подключены к пеовичному колебательному контуру, а выводы 5,6 высоковольтной обмотки соединены с емкостным накопителем. Между обмотками размещена пропитанная жидким диэлектриком плоская многослойная изоляция 7.Секции высоковольтной обмотки выполнены в виде плоских спиральных катушек 8, Токосъем с трансформатора осуществляется кабелем 9,Секции низковольтной обмотки также выполнены в виде плоских спиральных катушек 10, уложенных в канавки изолирующих пластин 11, Катушки высоковольтной обмотки зафиксированы в аналогичных диэлектрических пластинах 12 и закреплены в изолирующем корпусе 13 изоляционными прокладками 14 и 15. Корпус заполняется жидким диэлектриком, а обмотки имеют одинаковый диаметр секций.Работает импульсный трансформатор следующим образом.Предварительно заряженный конденсатор низковольтного контура подключается коммутатором к выводам 3, 4 низковольтной обмотки 1 (см,фиг.1). При этом в высоковольтной обмотке 2, настроенной в резонанс с низковольтной(коэффициент связи обмоток К 0,98) возникает импульс высокого напряжения, Это напряжение через выводы 5, 6 высоковольтной обмотки подается на емкостный накопитель энергии (на чертеже не показан) и заряжает его до рабочего напряжения,При выборе отношения расстояния между обмотками, практически равного толщине главной многослойной изоляции 7, к их среднему диаметру порядка 0,05 реализуется максимальная электрическая прочность при минимальной индуктивности рассеяния, Расчетом на ЭВМ получена зависимость ц = Й(Ксв), где Ксв - коэффициент связи, К =. О/Ь, причем О и 1.2 - индуктивности контуров. Оказалось, что отношение толщины главной изоляции б к среднему диаметру обмоток О, равное ОИ0,05, соответствует режиму с максимальным КПД. Для варианта исполнения трансформатора с первичным напряжением 10 кВ, 5 коэффициентом трансформации 10 и резонансной частотой 1,5 кГц пробивная напряженность аксиальной изоляции в моноимпульсном режиме для данной конструкции составила 500 кВ/мм, а радиальной 10 - 2 кВ/мм. Это позволяет выбрать толщинуизоляции для рабочего напряжения 1 МВ равной 1,5 мм и суммарную ширину обмотки 500 мм. Отношение толщины изоляции к среднему диаметру обмоток составляет 15 0,04, что позволяет получить коэффициентсвязи обмоток Ксв = 0,98Таким образом, КПД трансформаторапредложенной конструкции составляет ц .-0,97, Преимущество трансформатора 20 обусловлено высоким значением коэффициента связи обмоток.Формула изобретения1, Импульсный трансформатор с удар ным возбуждением, содержащий ряд плоских спиральных секций низковольтной обмстки, соединенных параллельно, и равное количество плоских спиральных секций высоковольтной обмотки, размещенных в 30 корпусе, заполненном электроизоляционной средой, отличающийся тем, что, с целью повышения его КПД секции обмоток расположены соосно и между ними размещена пропитанная жидким диэлектриком 35 плоская многослойная изоляция.2, Трансформатор по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что отношение расстояния между секциями обмоток к среднему диаметру секций не превышает 0,05,11700614Д-АСоставитель Б", Л ысиндактор Н, Лазаренко Техред М.Моргентал Корректор М, Кучеря Заказ 4471 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб.,4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарин