Высоковольтный импульсный трансформатор

си"1 " "н О А И Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ Совоэ Советских Социалистических Республик(51) М Кл Н 01 Р 19 Государотвеииый кювет СССР оо делам изобретеиий и открытийОпубликовано 25.03.79.бюллетень1 Дата опубликования олисания 1 б, 03. 79 УДК 621 31 2 25 (088.8)) ВЫСОКОВОЛЬТНЪЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР 2 Изобретение относится к области электротехники, а именно к технике получения высоких импульсных напряжений и может быть использовано при разработке устройств импульсного питания ускорителей прямого действия.Известные конструкции импульснь 1 х трансформаторов не позволяют получить коэффициент трансформации больший 10 из-за возрастания потока рассеяния первичной обмотки, Для уменьшения потока рассеяния первичная обмотка выполнена в виде цилиндрического контейнера, представляющего собой один виток, распределенный по всему сердечнику. Такое выполнение витка первичной обмотки снижает поток рассеяния трансформатора и позволяет получить высокие коэффициенты трансформации, близкие по величине к числу витков вторичной обмотки, которая намотана в один ряд 11.Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является высоковольтный трансформатор с тороидальным сердечником на высокое напряжение 21В известном трансформаторе первичная обмотка наматывается непосредственно на тороидальный магнитопровод. Каркасом для вторичной обмотки служат шеки из органического стекла с двумя рядами концент-.рических отверстий для фиксации витков вторичной обмотки. Мсжду каркасом и маг нитопроводом устанавливаются распорки.Вторичная обмотка состоит нз двулх одинаковых секций, соединенных параллельно и наматываемых на секторах тороидального сердечника. Недостатком конструкции такого трансформатора является то, что она 1 Онстехнологнчна в изготовлении и обладает пониженной механической и электрической прочностью. установление распорок повышает вероятность поверхностного пробоя между первичной и вторичной обмотками трансформатора. Применение двухсекционной вторичной обмотки позволяет использовать всего лишь половину окружности сердечника, а не вс 1 о его длину, в результате чего увеличивается вероятность поверхностного пробоя.Целью настоящего изобретения являетсяувеличение электрической и механической прочности высоковольтного им пульсноготрансформатора15 20 25 30 формула изобретения 35 40 45 50 55 Поставленная цель достигается тем, что в известном высоковольтном импульсном трансформаторе, содержащем тороидальный магнитопровод, первичную и вторичную обмотки, размещенные на каркасе, высоковольтный вывод, маслогерметичный бак, бак трансформатора выполнен в форме изоляционного тороида, состоящего из двух частей На его наружной поверхности размещена первичная обмотка. На внешней поверхности каркаса вторичной обмотки выполнены радиальные кольцевые изоляционные выступы, на которые опирается бак трансформатора, высоковольтный вывод обмотки выполнен из кабеля, а на наружной поверхности изоляционного торца размещена обмотка размагничивания.Конструкция высоковольтного импульсного трансформатора дает возможность обходиться без металлического бака и фарфоровых изоляторов. Это достигается тем, что вторичная обмотка размещена внутри изоляционного герметичного бака тороидаль ной формы, а первичная обмотка размещена на его наружной поверхности, причем каркас вторичной обмотки имеет радиальные кольцевые выступы, на которые опирается бак трансформатора. Выполнение бака трансформатора изоляционным в форме тороида позволяет уменьшить изоляционные расстояния между вторичной обмоткой и баком трансформатора, что в свою очередь дает возможность получить уменьшение габаритов и веса.Основной составляющей веса высоковольтного импульсного трансформатора является сердечник с обмотками, которые представляют его рабочую часть. Изоляционный герметичный бак трансформатора обеспечивает механическую жесткость его конструкции, являясь также резервуаром, в котором находится жидкий диэлектрик, Совокупность жидкой и твердой изоляции дает возможность получать высокие градиенты электрической прочности.На чертеже изображен общий вид высоковольтного импульсного трансформатора в разрезе.Высоковольтный импульсный трансформатор содержит магнитопровод 1, состоящий из тороидальных сердечников, на которых размещены угольники 2, скрепленные пленочной изоляцией 3, между пленочной изоляцией и магнитопроводом образуется канал в который проникает жидкий диэлектрик, что улучшает тепловод от магнитопровода, указанные выше элементы размещаются в изоляционном каркасе 4, который состоит из двух половин и имеет на наружной поверхности выступы, на которых размещается обмотка 5, и несколько отверстий для доступа масла к магнитопроводу,Каркас 4 с вторичной обмоткой 5 размещается внутри изоляционного бака 6, состоящего из двух половин и герметизированного под жидкий диэлектрик. В верхней части бака 6 имеется высоковольтный вывод 7 вторичной обмотки 5, На поверхности бака 6 размещена первичная обмотка 8 с выводами 9 и 10. Кроме того, на поверхности бака размещена обмотка размагничивания 11.Высоковольтный импульсный трансформатор работает следующим образом: к выводам 9 и 10 первичной обмотки 8 подключен источник высоковольтных импульсов, а с вывода 7 вторичной обмотки 5 снимается высоковольтный импульс на нагрузку. Высоковольтный импульсный трансформатор предложенного типа эффективен в диапазоне выходных напряжений 200+300 кВ при длительности импульса (2 - 100) 10 с и частоте повторения импульсов до 1000 Гц. Применение в качестве междуобмотточной совокупности твердой и жидкой изоляции дает возможность получать высокие градиенты электрической прочности, а наличие канала между магнитопроводом и пленочной изоляцией позволяет осуществить теплоотвод от иагнитопровода, что обеспечивается за счет циркуляции жидкого диэлектрика, а также увеличить электрическую прочность между вторичной обмоткой и магнитопроводом. 1. Высоковольтный импульсный трансформатор, содержащий тороидальный магнитопровод, первичную и вторичную обмотки размещенные на каркасе, высоковольтный вывод, маслогерметичный бак, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и веса, бак трансформатора выполнен в форме герметизированного изоляционного тоороида, состоящего из двух частей, и на его наружной поверхности размещена первичная обмотка.2. Трансформатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения электрической прочности, на внешней поверхности каркаса выполненырадиальные кольцевые изоляционные выступы, на которые опирается бак трансформатора, а высоковольтный вывод , обмотки выполнен из кабеля.3. Трансформатор по п, 1, отличающийся тем, что на наружной поверхности изоляционного тороида размещена обмотка размагничивания,Источники икформации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР177523, кл. Н 01 Г 19/08, 1965.2. Вдовин С. В, Проектирование импульсных трансформаторов. Энергия, 1971, с. 100.Составитель В. МясниковаРедактор Д. Мепуришвили Техред О. Луговая Корректор И КовапьчукЗаказ 1295/36 Тираж 922 ПодписноеШИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП кПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4